biodivesidad y bellesa escenica

La Diversidad Biologica de Colombia

La diversidad biológica de Colombia

Autor: Jaime Andrés Carranza Quiceno
jaimecarranza2002@hotmail.com
Tomado de: http://www.ilustrados.com/publicaciones/EpZZpVVkEuLMdQSjbP.php#PROBLEMA

Contenido

1. Introducción
2. Que es diversidad biológica?
3. La medición de la biodiversidad

1. INTRODUCCIÓN

El interés creciente por la conservación de la biodiversidad ha llevado a un esfuerzo por definirla y averiguar por qué existe y cómo se pierde.
En general las expresiones ecologistas y conservacionistas se refieren a la riqueza en especies
(diversidad). Pero la diversidad existe dentro de lo que denominamos especies. Justamente la presencia de distintos alelos para cada gene (variación) es la fuente primordial de materia prima para el proceso evolutivo. Además la biodiversidad se manifiesta en la heterogeneidad que se encuentra dentro de un ecosistema (biodiversidad a ) y en la heterogeneidad a nivel geográfico (biodiversidad b). Este trabajo está dedicado a aclarar el significado de los distintos niveles de biodiversidad, así como a presentar las metodologías que se usan para su medición y conservación en Colombia.
¿Por qué el interés creciente en la biodiversidad? Por una parte la riqueza en plantas y animales tiene un valor incalculable: es el patrimonio natural. Patrimonio que es resultado de la evolución, por lo tanto de un proceso histórico, que ha ocurrido en el tiempo, irrepetible en las mismas condiciones. Pero además la pérdida de diversidad por simplificación de los ecosistemas y en los últimos años por introducción de subproductos tóxicos, es el más importante e irreversible efecto directo o indirecto de las actividades humanas.

El gran pasivo del siglo XX. Los ecosistemas modificados por el hombre no forzosamente
pierden productividad en biomasa, pero prácticamente en todas las ocasiones pierden diversidad
(Halffter y Ezcurra, 1992) En la última década del siglo XX la diversidad biológica se ha convirtió en el paradigma de lo que tenemos y estamos perdiendo, el símbolo del mundo en que nuestra cultura y concepción del universo ha evolucionado, mundo que está a punto de cambiar de manera irreversible. Quizás este significado profundo sea la mejor explicación del interés general y súbito que la biodiversidad despierta en los países ricos de Occidente. Por otro lado, la riqueza a nivel genético tiene una gran importancia para la industria farmacéutica y el avance de la medicina.

El hombre, en todas las épocas, ha tenido necesidad de cambio y, al mismo tiempo, miedo al cambio.
Esta contradicción es manifiesta en la civilización industrial que preconizó la utilización despiadada del medio natural, y que ahora muestra una inquietud creciente ante la pérdida de la diversidad biológica.

Hay tres razones por las que los naturalistas están tan interesados en la diversidad biológica y su medida (Martín Piera, 2001):

1) A escala ecológica, los bien conocidos patrones de variación espacio-temporal de la diversidad,
continúan estimulando la mente de todos cuantos nos dedicamos al estudio de la diversidad biológica, desde cualquier enfoque. La diversidad es un concepto intelectualmente muy atractivo que sigue suscitando un considerable debate.

2) Frecuentemente se acostumbra a pensar que las medidas de diversidad son buenos indicadores del estado de ‘salud’ del ecosistema.

3) La diversidad es uno de los temas centrales de la Biología. A escala evolutiva, la explicación de la diversidad constituye la cuestión esencial que intenta explicar el paradigma darwiniano de evolución por selección natural.

Es difícil imaginar un desarrollo social como el actual sin afectar el medio natural, y de éste el elemento más frágil es la diversidad biológica. Sin embargo, si en la época postindustrial las sociedades humanas quieren ser dueñas de su destino, deberán poder regular su actividad y crecimiento, obtener los satisfactores que necesitan sin deteriorar el legado más importante de la evolución biológica: la biodiversidad. Al analizar qué es la biodiversidad, este escrito pretende proporcionar una cierta base conceptual a la difícil tarea de decisión que implica responder a las cuestiones: ¿debemos conservar la biodiversidad, por qué, cómo y a qué precio?.

2. QUE ES DIVERSIDAD BIOLÓGICA?

Mucha gente tiene una idea intuitiva de la diversidad y no tiene ninguna dificultad en aceptar que, por ejemplo, el bosque lluvioso tropical aloja mayor número de seres vivos que un desierto o que existe una alta diversidad de organismos en los arrecifes de coral. Pero ¿qué es la Biodiversidad?, ¿cómo podemos definirla?. A menudo el uso y abuso de un vocablo termina vaciándolo de contenido. Algo parecido comienza a suceder con la Biodiversidad. No han faltado incluso detractores del término. Argumentan que es tal la magnitud conceptual de este neologismo que expresa todo y, al mismo tiempo, nada. Algo hay de razón en ello, pero sólo algo. Así, para Hurlbert (1971) la diversidad es un ‘non-concept’. Para otros es, simplemente, un pseudovocablo cuyos usuarios comparten una definición intuitiva (Salt, 1979).

Otros en cambio, algo más moderados, aducen que al menos, no es fácil definirla. Ello se debe a que la diversidad en un contexto ecológico, engloba dos componentes: variedad y abundancia relativa de especies (Magurran, 1988).

¿Qué es la diversidad biológica? Una respuesta general es sencilla y clara. La biodiversidad es un
resultado del proceso evolutivo que se manifiesta en la existencia de diferentes modos de ser para la vida. Mutación y selección determinan las características y la cantidad de diversidad que existen en un lugar y momento dados. Diferencias a nivel genético, diferencias en las respuestas morfológicas, fisiológicas y etológicas de los fenotipos, diferencias en las formas de desarrollo, en la demografía, y en las historias de vida. La diversidad biológica abarca toda la escala de organización de los seres vivos.

Sin embargo, cuando nos referimos a ella en un contexto conservacionista, estamos hablando de
diversidad de especies, de variación intraespecífica e intrapoblacional, y en última instancia de variación genética, que no por estar enmascarada a veces por fenómenos de dominancia deja de ser lábil y expuesta a la desaparición (Ezcurra, 1990).

Además del significado que en sí misma tiene la biodiversidad, es también un parámetro útil en el estudio y la descripción de las comunidades ecológicas. Tomando como base que la diversidad en una comunidad dada depende de la forma como se reparten los recursos ambientales y la energía a través de sistemas biológicos complejos, su estudio puede ser una de las aproximaciones más útiles en el análisis comparado de comunidades o de regiones naturales. La biodiversidad es quizá el principal parámetro para medir el efecto directo o indirecto de las actividades humanas en los ecosistemas.
La más llamativa transformación provocada por el hombre es la simplificación de la estructura biótica, y la mejor manera de medirla es a través del análisis de la biodiversidad. En un sentido estricto, la diversidad un concepto derivado de la teoría de sistemas es simplemente una medida de la heterogeneidad de un sistema.

En el caso de los sistemas biológicos, la diversidad se refiere a la heterogeneidad biológica, es
decir, a la cantidad y proporción de los diferentes elementos biológicos que contenga el sistema. La medida o estimación de la biodiversidad depende, entre otras cosas, de la escala a la cual se defina el problema (Halffter, 1992).

Tipos de Diversidad Biológica y Rareza de Especies

Existen básicamente tres niveles de la biodiversidad: el genético, el ecológico y el biogeográfico que han sido reconocidos, con diferentes nombres por distintos autores.
La biodiversidad no depende sólo de la riqueza de especies, sino también de la dominancia relativa y la abundancia de cada una de ellas. Las especies, en general, se distribuyen según jerarquías de abundancias, desde algunas especies muy abundantes hasta algunas muy raras. Cuanto mayor el grado de dominancia de algunas especies y de rareza de las demás, menor es la biodiversidad de la comunidad.

Esto es muy común, por ejemplo, en algunos tipos de vegetación templada como los bosques de pinos, donde hasta el 90% de la biomasa del ecosistema está formada por sólo una o dos especies, y el 10% restante por una cantidad grande de plantas de baja abundancia (Halffter, 1992).

Entender el problema de la biodiversidad implica, entonces, discutir el problema de la rareza biológica. Por "especies raras" entendemos todas aquellas que se encuentran en números suficientemente bajos como para representar un problema de conservación, y en algunos casos, como para encontrarse amenazadas de extinción. La conservación de la biodiversidad es fundamentalmente un problema vinculado al comportamiento ecológico de las especies raras. Son estas especies "invisibles", como las
llamó Preston (1979 citado por Halffter, 1992), las responsables del comportamiento de las curvas especie-área, y de la forma de los diagramas de abundancias de especies, dos herramientas metodológicas de gran importancia en el estudio de la biodiversidad.

Causas de la Rareza de Especies

Podemos entender la superficie de la Tierra como un fino mosaico de condiciones y recursos que definen diferentes nichos fundamentales, y representan lugares que son habitables por diferentes especies. Si conocemos bien la ecología de la especie, podemos caracterizar sus "áreas habitables". La rareza de las especies tiene mucho que ver con la de sus áreas habitables. Podemos decir que una especie es rara cuando: i) Sus áreas habitables son raras. Por ejemplo, condiciones físico-químicas raras en la naturaleza, pueden tener una flora y fauna especializada a estas raras condiciones. Un ejemplo de este tipo de rareza es el de las plantas adaptadas a los suelos con serpentinitas, que presentan una gran concentración de metales pesados. Este tipo de suelos son muy raros a escala global. Ej: Melide; ii)sus áreas habitables permanecen habitables durante un corto período de tiempo. Ej: especies adaptadas a las fases iniciales de la sucesión; iii)sus depredadores, competidores y parásitos, mantienen sus poblaciones por debajo de su nivel de carga. Este es un proceso común en los casos de especies cazadas por el hombre; iv)sus áreas habitables son pequeñas. Esto es particularmente aplicable a las especies habitantes de islas (no sólo islas oceánicas, si no todo tipo de islas "ecológicas"). Las islas están frecuentemente habitadas por especies endémicas, que no se encuentran en ningún otro lugar del mundo; v)parte de sus áreas habitables están más allá de su rango de dispersión. Esto puede ocurrir también con las especies de las islas; vi)sus recursos, aunque son predecibles, están presentes sólo en pequeñas cantidades o en densidades relativamente bajas. Esto se puede aplicar a muchos superdepredadores, habitualmente aves y mamíferos, que se alimentan también de otros mamíferos o aves, y que tienen poblaciones de baja densidad, recorriendo amplias zonas para la búsqueda del alimento. Ej: águila imperial; y vii)la escasa variabilidad genética entre sus miembros limita su adaptabilidad a diferentes hábitats. Muchas de las especies presentes en las listas de especies amenazadas son especies que se reproducen asexualmente (Cordero, 2000).

3. LA MEDICIÓN DE LA BIODIVERSIDAD

La biodiversidad tiene varios componentes que se expresan a diferentes escalas. Ideas similares sobre la importancia del concepto de escala en la medición de la biodiversidad han sido expresadas por diferentes autores (p.ej. Berry, 2002). La escala de la biodiversidad condiciona de manera muy marcada la forma como se medirá ésta. Por ello, en esta sección discutiremos el problema de la medición de la biodiversidad como una serie de metodologías separadas (pero no desvinculadas la una de la otra) para cada escala.

Diferentes Escalas Espaciales para Medir la Biodiversidad. Si aceptamos que la diversidad es una propiedad de los seres vivos y, por tanto, algo más que el número de especies en un tiempo y lugar, hemos de plantearnos cómo medirla. Es indudable que sin una cuantificación de la diversidad biológica no podremos movilizar una ciencia seria y rigurosa de la Biodiversidad. Además, a menudo necesitamos diferentes aproximaciones metodológicas (medidas)
para resolver problemas de distinta índole.

No es lo mismo medir la diversidad a escala local que la diversidad a escala regional o continental, por lo tanto un modelo conceptual bastante utilizado consiste
en desglosar la diversidad en tres componentes: Diversidad Alfa (Diversidad Local), Diversidad Beta (Tasa a la que se acumulan nuevas especies en una región) y Diversidad Gama (Diversidad global de una región) (Berry, 2001).
Existen además puntos de vista en los que la biodiversidad se mide en las dimensiones ecológica y evolutiva de la diversidad biológica (Martín Piera, 2001) , las cuales proporcionan los marcos teóricos y metodológicos de referencia, en los que desarrollar medidas adecuadas para resolver las numerosas cuestiones que plantea en la actualidad, los problemas relativos a la conservación y preservación de la Biodiversidad.


Los Ecosistemas se deben observar desde una perspectiva jerárquica dada su complejidad y dinamismo por la influencia de un amplio espectro de procesos ambientales. La medición de la biodiversidad se facilita si se aborda de manera jerárquica (Genes, Especies, Comunidades, Ecosistemas, Paisajes); Esto resulta util desde el punto de vista conceptual y ayuda además a desarrollar estrategias apropiadas de diseño experimental y de investigación tanto básica como aplicada (Scatena, 2001).

Como Medir la Biodiversidad

En el sentido ecológico más estricto la diversidad - un concepto derivado de la Teoría de la Información -es una medida de la heterogeneidad del sistema, es decir, de la cantidad y proporción de los diferentes elementos que contiene. Además del significado que en sí misma tiene la diversidad, es también un parámetro muy útil en el estudio, descripción y comparación de las comunidades ecológicas.
Dado que la diversidad en una comunidad es una expresión del reparto de recursos y energía, su estudio es una de las aproximaciones más útiles en el análisis comparado de las comunidades, o incluso de regiones naturales (Halffter & Ezcurra, 1992).
De todos los índices descritos en la literatura, los dos más clásicos son el Índice de Simpson y el Índice de Shanon-Wienner. El primero es una medida de Dominancia y se expresa como:

l = pi 2

siendo pi = ni /N, donde ni es el número de individuos de la especie ‘i’ y N es la abundancia total de las especies.
Con otras palabras, pi es la abundancia proporcional de la especie ‘i’.
A medida que el índice se incrementa, la diversidad decrece. Por ello el Índice de Simpson se presenta habitualmente como

1/l = 1/pi2

que expresa, en realidad, una medida de la dominancia, como se acaba de indicar. Por tanto, el índice de Simpson sobrevalora las especies más abundantes en detrimento de la riqueza total de especies.

El Índice de Shannon-Wienner, a veces incorrectamente denominado Índice de Shannon-Weaver
(Martín Piera, 2001), procede de la Teoría de la Información y se expresa como:

H’ = - pi ln pi

Siendo pi la proporción de individuos de la especie i, es decir, p=ni/N. Este índice requiere que todas las especies estén representadas en la muestra . Este índice es muy susceptible a la abundancia.

Cuando se cuantifica Biodiversidad, hay que tener en cuenta tres componentes: La riqueza, la
abundancia y la equitabilidad. Se deben además tener en cuenta factores como la intensidad del
muestreo, la relación area/Nº de especies y los efectos del investigador.
Por razones como las mencionadas, es conveniente siempre usar varios índices para poder suponer alguna tendencia de la diversidad biológica del área en cuestión.
Patrones de Abundancia de Especies.

Los estudios de Biodiversidad enfrentan varias barrera logísticas cuando se miden parámetros como numero de especies y endemismos (Rodríguez, 2001) principalmente de naturaleza logística, pero otros estudios como los de Gentry (1982)(citado por Scatena, 2001), intentaron determinar los patrones que describen los factores ecológicos que se podían correlacionar con una diversidad alta de especies, llegando a la conclusión que la diversidad aumentaba con la cantidad y equitabilidad de la precipitación y en menor grado con la fertilidad del suelo.

Las especies se distribuyen, normalmente, según jerarquías de abundancia desde algunas especies muy abundantes hasta algunas muy raras. Generalmente, en las comunidades lo normal es que haya bastantes especies raras, pocas especies abundantes y muchas especies con una abundancia intermedia (Figura 1). Esta parece una regla que también se cumple en las sociedades humanas: hay bastantes personas pobres, pocas muy ricas y mucha clase media. Es muy probable que este tipo de relación especies / abundancia, se dé siempre que los elementos del sistema interaccionan y compiten por unos recursos limitados.
Esta observación condujo a los modelos de distribución de abundancia de especies.

Se han descrito cuatro modelos principales: Las series logarítmicas (log-series) de Fischer, Corbet & Williams (1943), el modelo log-normal (Preston, 1948), las series geométricas y el denominado modelo de ‘bastón roto’ (MacArthur, 1957). Estos cuatro modelos se han interpretado clásicamente en términos de distribución de recursos, en donde la abundancia de una especie es, de alguna forma, equivalente a la porción de nicho ocupado por cada especie en la comunidad. (Martin Piera, 2001).

En especial el Modelo de Índice de Diversidad Alfa de Fisher permite hacer comparaciones relativamente fieles a nivel de diversidad de especies entre sitios que, dada una misma área, varían en términos de abundancia el índice que estableció Fisher (1943) (citado por Berry, 2001), establece de manera explicita que la diversidad (Riqueza de especies), depende del numero de individuos muestreados.

Así desde el punto de vista matemático, este índice controla y elimina por el tamaño de la muestra el efecto positivo que tiene la abundancia sobre la diversidad, lo que permite determinar si una parcela de muestreo de biodiversidad es realmente mas "diversa" que otra. El índice se define de la siguiente manera:

S = a Ln (1 + N / a )

Donde S = numero de especies, N = numero de individuos y a = el índice mismo de diversidad. La gran ventaja de este índice es que permite hacer comparaciones entre parcelas de diferente área y parcelas con diferente numero de individuos y permite extrapolar el numero de especies obtenido en diferentes parcelas hasta un numero común de individuos. Es de notar, sin embargo, que el índice de Fisher no es perfecto y no es recomendable aplicarlo a muestras de menos de 500 individuos.

Por otro lado, la forma de la unidad muestral influye también en la relación especies / abundancia. La forma tradicional es el cuadrado, aunque se usan también círculos y rectángulos donde a veces se obtienen datos con varianzas menores (Rodríguez, 2001), por ejemplo Condit et al (1996) (citado por Berry, 2001), demostraron que si se trazaba una parcela rectangular y se mantenía constante el área pero se iba disminuyendo el ancho, se obtenían números de especies sucesivamente mas grandes que en una parcela cuadrada, pues las parcelas rectangulares cubre mayor heterogeneidad de microhabitats que las parcelas cuadradas. Se consideran además, la aparición de gradientes y efecto de borde en el diseño de las unidades muéstrales.

las consecuencias del modelo de Fisher fueron de gran trascendencia para la ecología de comunidades y para la biogeografía, y son de una gran trascendencia en la actualidad, en que el problema de la biodiversidad se ha convertido en un asunto de importancia mundial. La relevancia del modelo de la logserie radica en que es capaz de describir la cantidad de especies a hallar en una muestra como una función de la cantidad de individuos que tiene cada especie en la muestra, y sumando los individuos de todas las especies, como una función del tamaño total de la muestra. Obviamente, cuanto mayor sea el área de muestreo, mayor será el número de individuos muestreado, y por lo tanto, mayor será el número de especies en la colección, dado que aumenta la probabilidad de incluir especies raras.

El modelo de Fisher planteó, por primera vez, la forma teórica que debería tener la relación entre el número de especies colectadas y el área de muestreo, un problema conocido en ecología de comunidades como la "relación especie-área" (Halffter & Ezcurra, 1992).