Biodiversidad: características, importancia y ejemplos
La biodiversidad o diversidad biológica es la abreviatura de “diversidad biológica” y se refiere a los múltiples elementos de variabilidad que presentan los seres orgánicos. Este concepto se puede entender desde distintos niveles, ya sea taxonómico, funcional, filogenético, genético o trófico.
Una región habitada por una sola especie de edad temprana (desde el punto de vista evolutivo), compuesta de individuos genéticamente homogéneos, que se distribuyen en zonas geográficas discretas y en un rango estrecho de hábitat, será un ecosistema con biodiversidad baja.
En contraste, un hábitat con varias especies – algunas antiguas, otras cuyo proceso de especiación ocurrió recientemente – cuyo material genético es heterogéneo y de amplia distribución, sería una región con una diversidad alta.
Sin embargo, alto y bajo son término relativos. Por ello, existen varios índices y parámetros que nos permiten cuantificar la diversidad de una región, como el índice de Shannon, Simpson, entre otros. Basándonos en ellos, vemos que la distribución de los organismos vivos no es homogénea en el planeta. Suelen encontrarse mayor diversidad a medida que nos acercamos al trópico.
La biodiversidad puede ser estudiada usando dos disciplinas complementarias entre sí: la ecología y la biología evolutiva. Los ecólogos se enfocan principalmente en los factores que influyen en la diversidad local y que operan en periodos de tiempo breve.
Los biólogos evolutivos, por su parte, se enfocan en escalas de tiempo superiores y se enfocan en los eventos de extinción, generación de adaptaciones, y especiación, entre otros.
En los últimos 50 años la presencia humana, el calentamiento global, y otros factores han alterado la distribución y la diversidad de un número significativo de especies. El conocimiento y la cuantificación de la biodiversidad son elementos indispensables para la formulación de soluciones hacia dicho inconveniente.
Índice del artículo
- 1 ¿Qué es la diversidad biológica?
- 2 Características de la biodiversidad
- 3 ¿Cómo se mide la biodiversidad?
- 4 ¿Por qué debemos cuantificar la biodiversidad?
- 5 La biodiversidad como resultado de la evolución: ¿cómo se genera la diversidad biológica?
- 6 Importancia
- 7 Biodiversidad en Latinoamérica
- 8 Biodiversidad en Europa
- 9 Referencias
La primera persona que utilizó el término biodiversidad en la literatura ecológica fue E. O Wilson en el año 1988. Sin embargo, el concepto de diversidad biológica ha estado en desarrollo desde el siglo XIX, y sigue ampliamente usado hoy en día.
La biodiversidad hace referencia a la diversidad de las formas de vida. Esta se extiende hacia todos los niveles de organización y puede ser clasificada desde un punto de vista evolutivo o ecológico (funcional).
Es decir, la diversidad no solo se entiende en términos del número de especies. También tiene influencia la variabilidad en otros niveles taxonómicos y ambientales, como veremos más adelante.
La biodiversidad ha sido estudiada desde la época aristotélica. La curiosidad intrínseca por la vida y la necesidad de establecer un orden llevó a los filósofos a estudiar las distintas formas de vida y a establecer sistemas de clasificación arbitrarios. Así nacen las ciencias de sistemática y taxonomía, y por ende el estudio de la diversidad.
La diversidad biológica puede estudiarse a distintas escalas, empezando por la genética. Un organismo está compuesto por miles de genes agrupados en su ADN, que se organiza en el interior de sus células.
Las diferentes formas que encontramos de un gen (conocidas como alelos), y las variaciones en los cromosomas entre individuos constituyen la diversidad genética. Una pequeña población cuyo genoma es homogéneo entre sus integrantes, es una poco diversa.
La variabilidad genética que encontramos entre los individuos de la misma especie es el resultado de una serie de procesos como: mutaciones, recombinación, polimorfismos genéticos, aislamiento del pool de genes, presiones selectivas locales, y gradientes, entre otros.
La variación es la base para la evolución y para la generación de las adaptaciones. Una población variable puede responder a alteraciones en las condiciones ambientales, mientras que la poca variación puede traducirse en la disminución de la población, o en casos extremos podría llevar a la extinción local de la especie.
Además, el conocimiento del grado de variabilidad genética de una población es indispensable si se quieren establecer planes de conservación efectivos, ya que este parámetro afecta a la resiliencia y persistencia de la especie.
A este nivel de organización encontramos variación en términos de la anatomía, fisiología y comportamiento en los organismos individuales.
En biología definimos a las poblaciones como un conjunto de individuos de la misma especie que coexisten en el tiempo y en el espacio, y que pueden reproducirse potencialmente.
A un nivel poblacional, la variación genética de los individuos que la integran contribuye a la biodiversidad y, nuevamente, es la base para que pueda ocurrir la evolución adaptativa. Un ejemplo claro de esto es la población humana, donde todos los individuos presentan variaciones fenotípicas apreciables.
Las especies que carecen de variación genética y tienen poblaciones uniformes son más propensas a la extinción, tanto por causas ambientales como inducidas por el humano.
Si ascendemos en el nivel de organización, podremos analizar la biodiversidad de términos de especies. La biodiversidad suele estudiarse por ecólogos y biólogos de la conservación a este nivel.
Podemos seguir analizando la biodiversidad por encima del nivel de especies. Es decir, tomando en cuenta otros niveles de clasificación taxonómica como géneros, familias, órdenes, etc. Sin embargo, esto es más común en los estudios relacionados con la paleontología.
Así podemos ir ascendiente en escala, hasta encontrarnos con las comparaciones realizadas por la biogeografía, que no es más que el reconocimiento de una riqueza diferencial de especies en grandes regiones geográficas.
Para los biólogos es importante tener parámetros que permitan la cuantificación de la biodiversidad. Para cumplir con esta labor, existen diferentes metodologías, pudiéndose medir desde una perspectiva funcional o teórica.
Las categorías de medición funcionales incluyen la diversidad genética, de especies y de ecosistemas. La perspectiva teórica se basa en la diversidad alfa, beta y gamma. Del mismo modo, una comunidad puede ser evaluada describiendo sus atributos físicos.
Es común la utilización de índices estadísticos que miden la diversidad de especies. Estos combinan dos medidas importantes: el número total de especies en la muestra y la abundancia relativa de las mismas. A continuación describiremos las medidas e índices más usados por los ecólogos.
La diversidad alfa, beta y gamma son los tres niveles de diversidad reconocidos por la IUCN (Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza). Este enfoque fue propuesto por el ecólogo vegetal Robert Harding Whittaker en el año 1960 y todavía se encuentra vigente.
La diversidad alfa es el número de especies a nivel local, es decir, dentro de un hábitat o comunidad ecológica. La beta es la diferencia en composición de especies entre comunidades. Por último, la gamma el número de especies a nivel regional.
Sin embargo, esta división enfrenta un inconveniente cuando vamos a definir el área local y cómo podemos delimitar de manera objetiva una región – más allá de los meros límites políticos que biológicamente carecen de significado.
El establecimiento de los límites se ve afectado por la pregunta de estudio y por el grupo involucrado, por lo que las preguntas anteriores no tienen una respuesta obvia.
En la mayoría de los estudios ecológicos relacionados con la biodiversidad, el énfasis suele hacerse en la diversidad alfa.
Diversidad alfa
Generalmente, la diversidad alfa se expresa en términos de riqueza de especies y equidad de especies. Durante el muestreo realizado, el lugar o la zona que el investigador escoge representa a la comunidad entera. Así, realizar una lista del número y el nombre de las especies que allí habitan es el primer paso para medir la biodiversidad de un área.
El número de especies dentro de una comunidad o un área es la riqueza de especies. Al conocer este parámetro, se procede a analizar otros criterios, a saber: unicidad taxonómica, divergencia taxonómica, significancia ecológica, e interacciones entre las especies, entre otros.
Generalmente, la riqueza de especies – y la biodiversidad en general – incrementan cuando ampliamos el área que estamos analizando o cuando nos desplazamos de una longitud y latitud mayor a una menor (al ecuador).
Debemos tomar en cuenta que no todas las especies contribuyen de la misma manera a la diversidad del área. Desde un punto de vista ecológico, las distintas dimensiones de la biodiversidad están representadas por un número de niveles tróficos y variedad de ciclos de vida que contribuyen de manera diferenciada.
La presencia de ciertas especies en el área tiene la capacidad de incrementar la diversidad de una comunidad ecológica, mientras que la de otras no.
Diversidad beta
La diversidad beta es una medida de la diversidad entre las comunidades. Es una medida de la tasa y el grado de cambio en las especies en una gradiente o de un hábitat a otro.
Por ejemplo, esta medida estudiaría la comparación de la diversidad a lo largo de la pendiente de una montaña. La diversidad beta también enfatiza en el cambio temporal de la composición de especies.
Diversidad gamma
La diversidad gamma cuantifica la diversidad desde un nivel espacial mayor. Esta se encarga de explicar la diversidad de las especies dentro de un rango geográfico amplio. Básicamente, es el producto de la diversidad alfa y el grado de diferenciación (beta) entre ellos.
Así, la diversidad gamma es la tasa a la cual especies adicionales se encuentran y estudia el reemplazo geográfico de las mismas.
En ecología, son ampliamente usados los índices de diversidad, con el objetivo de cuantificarla usando variables matemáticas.
Un índice de diversidad se define como un resumen estadístico que mide el número total de especies locales que existen en distintos hábitats. El índice puede ser de dominancia o de equidad (en inglés se usa el término evenness).
Índice de diversidad de Shannon
El índice de Shannon, o índice de Shannon-Weaver, es popularmente usado para la medición de la biodiversidad específica. Se representa usando una H’, y los valores del índice fluctúan solamente entre números positivos. En la mayoría de los ecosistemas los valores se encuentran de 2 a 4.
Los valores por debajo de 2 son considerados relativamente poco diversos, como por ejemplo en un desierto. Mientras que los valores mayores a 3 son indicativos de alta diversidad, como un bosque neotropical o un arrecife.
Para calcular el valor del índice, se toman en cuenta la cantidad de especies (riqueza) y la cantidad relativa de estas (abundancia). El valor máximo del índice suele estar cercano a 5 y el valor mínimo es 0, donde solamente existe una especie – es decir, no existe diversidad. Un ecosistema con índice de Shannon 0, puede ser un monocultivo.
Índice de diversidad de Simpson
El índice de Simpson se representa con la letra D, y mide la probabilidad de que dos individuos seleccionados al azar de una muestras pertenezcan a la misma especie – o a otra categoría taxonómica.
Del mismo modo, el índice de diversidad de Simpson, se expresa como 1 – D (el índice explicado en el párrafo anterior). El valor se encuentra entre 0 y 1 y, al contrario del caso anterior, representa la probabilidad de que dos individuos tomados al azar pertenezcan a diferentes especies.
Otra manera de expresarlo en mediante el índice recíproco: 1/D. De esta manera, el valor de 1 se traduce en una comunidad con tan solo una especie. A medida que el valor incrementa, es indicativo de mayor diversidad.
Aunque el índice de Shannon y el del Simpson son los más populares en la literatura ecológica, existen otros como el índice de Margalef, McIntosh, y Pielou, entre otros.
En el apartado anterior describimos con mucho detalle las distintas herramientas matemáticas con las que cuentan los ecólogos para la cuantificación de la diversidad biológica. Sin embargo, ¿para qué nos sirven estos valores?
Las mediciones de la biodiversidad son indispensables si se quiere monitorear cómo fluctúa la diversidad, en función de los cambios ambientales que degradan los ecosistemas, tanto producidos naturalmente, como también por el hombre.
La vida en la Tierra empezó hace al menos unos 3.5 mil millones de años. Durante este lapso de tiempo, los seres orgánicos han radiado en las diversas formas que hoy en día observamos sobre el planeta.
Distintos procesos evolutivos son los responsables de esta enorme diversidad. Entre los más importantes tenemos los siguientes: liberación de la competencia, divergencia ecológica y coevolución.
Distintos estudios, enfocados tanto en especies actuales como en extintas, han demostrado que los linajes de organismos tienden a diversificar rápidamente si hay oportunidades ecológicas – es decir, nichos “vacantes”.
Cuando un grupo de organismos coloniza una región libre de depredadores y con poca competencia (una isla deshabitada, por ejemplo) tiende a diversificarse, ocupando los nichos ecológicos disponibles. Este fenómeno recibe el nombre de radiación adaptativa.
Por ejemplo, después de la extinción de los dinosaurios, quedaron múltiples nichos libres que posteriormente fueron ocupados por la radiación de mamíferos.
Existen adaptaciones claves que permiten a los organismos ocupar una serie de nichos ecológicos. Estos organismos ocupan una misma zona adaptativa, por lo que ocupan “espacios ecológicos” similares. Cuando dos especies comparten nichos ecológicos muy similares, la competencia incrementa entre ellas.
Según las teorías ecológicas, dos especies no pueden competir de manera indefinida porque una especie terminará desplazando a la otra. Otro escenario posible es que una de las especie sea capaz de explotar otro recurso, con el objetivo de aminorar la competencia con su compañera.
De esta manera, la habilidad de las especies para explotar nuevos recursos y usar nuevos hábitats ha contribuido al incremento de la diversidad biológica en el tiempo.
Las distintas interacciones que pueden existir entre organismos de diferentes especies tienen consecuencias evolutivas y son responsables de parte de la biodiversidad. Algunas especies proveen de recursos a sus compañeras. Así, la diversificación de una de estas se traduce en la diversificación de la otra especie.
La coevolución entre los depredadores y sus presas también se considera como fuente de diversidad. Si el depredador genera una adaptación novedosa, esto viene (en algunos casos) acompañado de una adaptación en la presa.
Un ejemplo muy ilustrativo de la coevolución y la biodiversidad es el número elevado de angiospermas, relacionado con la diversidad de sus polinizadores invertebrados.
La sociedad humana depende de la biodiversidad de varias maneras. Generalmente, el valor de la biodiversidad puede ser un concepto subjetivo y depende de cada persona, por lo que dicho valor se clasifica en uno intrínseco o inherente y en un valor instrumental o extrínseco.
Un valor extrínseco está determinado por el uso o la aplicación que este pueda tener en la sociedad humana – como la producción de alimentos, medicinas, entre otros. Del mismo modo, el valor extrínseco podría aplicarse para los beneficios a otros seres vivos, pero suele tomarse en cuenta a los humanos.
Por ejemplo, varios insectos, aves y mamíferos cumplen papeles de polinizadores en los ecosistemas, mediando la reproducción de un número significativo de plantas con importancia económica. Ejemplo de ello son las abejas y los murciélagos.
En contraste, el valor intrínseco de la biodiversidad es ajeno a los servicios ecosistémicos que el ser vivo pueda prestar a los ambientes. Parte de la premisa de que cada organismo tiene derecho a la vida, tal y como los humanos lo tienen.
Este valor no está relacionado con la apariencia o la estética del organismo, ya que este parámetro forma parte de los valores extrínsecos. Dado que el concepto posee un fuerte componente filosófico, se caracteriza por ser de difícil comprensión. Algunos economistas, por ejemplo, opinan que su definición es incompleta.
Existen otras maneras de clasificar la importancia de la biodiversidad, distinguiendo entre organismos con algún valor económico para el mercado y aquellos que carecen de dicho valor.
Otras clasificaciones son más complejas e incluyen más categorías. Por ejemplo, la clasificación propuesta por Kellert (1996) incluye nueve categorías: utilitario, naturalista, ecologístico-científico, estético, simbólico, humanista-moralizador, dominionista y negativista.
En Latinoamericana encontramos una extensa diversidad biológica. Actualmente, gran cantidad de los ecosistemas de estas regiones se encuentran amenazados, principalmente por factores antropogénicos.
Por ello, en la mayoría de los países existen áreas protegidas como parques, reservas, santuarios y monumentos naturales que buscan resguardar las especies de la región.
A continuación describiremos la biodiversidad de los países latinoamericanos más relevantes, con mayor diversidad mundial.
México, en términos de número de especies, es un país extremadamente diverso que alcanza casi las 70.000 especies de animales y plantas, de las cuales más de 900 son endémicas de la región. Ocupa una de las primeras posiciones en cuanto a su diversidad a nivel mundial.
Esta vasta biodiversidad se atribuye a varios factores, principalmente la posición y topografía compleja del país, y la diversidad climática. A nivel de ecosistemas, México es igualmente diverso, presentando todo tipo de ambientes naturales y ecorregiones.
Este país megadiverso cuanta con más 62.000 especies, varias de ellas endémicas de Colombia. Alberga el mayor número de especies de aves y de orquídeas del mundo.
Con respecto a los ecosistemas, encontramos una amplia diversidad de regiones. La diversidad colombiana suele agruparse en los llamados “puntos calientes de diversidad”, que corresponden a las regiones andinas y Tumbes-Chocó-Magdalena.
Gracias a su relieve y ubicación geográfica, Perú es un país de gran biodiversidad. De hecho, está también dentro de los países megadiversos. Muchas de sus especies son endémicas de la región.
Es variado en cuanto a los ecosistemas que presenta, con especies típicas del océano (influenciado por la corriente del niño y del Humboldt), desiertos costeros, distintos tipos de bosques, puna, manglares, praderas, páramo, amazonia, y sabanas, entre otros.
Argentina es un país caracterizado por una biodiversidad alta que hace vida en su inmenso territorio geográfico. Con ambientes de montaña, sabanas, y climas subtropicales, Argentina alberga gran cantidad de plantas y animales, resaltando la presencia de grandes felinos y mamíferos acuáticos.
Venezuela es un país megadiverso con más de 20.000 especies de animales y plantas distribuidas en el territorio. Al igual que en los países anteriormente mencionados, la diversidad suele atribuirse a la heterogeneidad climática y topográfica.
En términos de ecosistemas, Venezuela exhibe todo tipo de regiones, incluyendo bosques, llanos, páramos sabanas, montañas, desiertos, etc., cada una con su grupo de especies típico. Como en los países anteriores, gran cantidad de las especies son endémicas de la región.
España resalta por tener una de las biodiversidades más grandes de toda Europa, resaltando la presencia de mamíferos y reptiles.
Su condición de península le otorga una amplia variabilidad en términos de clima, siendo este un factor decisivo en el número de especies y diferenciándolo con el resto de Europa. El relieve montañoso también es una variable importante.
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