ECOLOGÍA GEOGRÁFICA:Inicios

Transcripción

1 ECOLOGÍA GEOGRÁFICA:Inicios Alexander von Humbolt y Bonpland: En 1799 viaje a sudamérica que cambió la forma de ver el mundo. Estudio de la relación ambiente geográfico-vida. Personaje que inspiró a Darwin. Definición. Búsqueda de patrones de la vida de plantas y animales que pueden ser representadas en un mapa (McArthur, 1972).

2 Relación área-riqueza de especies: Inicios (Arrhenius, 1921). Preston (1962). Enfoque en islas. Pero fragmentos en continentes, lagos aislados, montañas o continentes completos pueden ser considerados como habitats de islas. Algunos ejemplos..

3 Rosenzweig 1995 Ejemplos de la relación especies-área:

4 El incremento general en el log del número de especies es proporcional al incremento en el área Log especies Log área log S = z log A + log c S = ca z Aplicable para diseño de áreas protegidas?... ya veremos

5 AISLAMIENTO INSULAR Y RIQUEZA DE ESPECIES: MacArthur y Wilson (1963).- Teoría sobre la Biogeografía de Islas. La riqueza de especies en islas depende de su área y aislamiento.

6 Las relación especies-área en islas es diferente: 1.- Las islas tienen menos especies que áreas equivalentes de continente adyacente islas continente

7 Las relación especies-área en islas es diferente: Ejemplo 1 Continente: Islas: Rosenzweig 1995

8 Las relación especies-área en islas es diferente: Ejemplo 2 New Guinea: New Guinea islands: Rosenzweig 1995

9 La relación especies-área y el aislamiento: 2.- Las islas más distantes del continente tienen menos especies que islas de tamaño equivalente cercanas al continente.asume matriz uniforme. islas continente

10 Relación general especies-área para islas y el continente adyacente. Log especies Cerca lejos islas Log área log S = z log S + log c Sin embargo estas relaciones son dinámicas según el Modelo de Equilibrio de la Biogeografía de Islas (MacArthur y Wilson 1963)

11 Biogeografía de Islas (MacArthur y Wilson 1963): PATRÓN EXPLICACIÓN PRINCIPIOS ECOLÓGICOS Log especies Cerca lejos islas Log área Los números de especies en islas son regulados a través de las tasas de inmigración y extinción local. Islas distantes tienen menores tasas de inmigración. Dinámica de Metapoblaciones.

12 Biogeografía de Islas (MacArthur y Wilson 1963): MODELO DE EQUILIBRIO Inicio colonización de nuevas especies. Extinción incrementada por menor tamaño y mayor competencia. Punto de equilibrio con balance de extinciones y colonizaciones. I E Tasa de inmigración λ ds dt = λs µ S S* (-) Número de especies S (+) P Tasa de extinción µ

13 Tasa de inmigración λ I Aumento en distancia entre isla - continente E Tasa de extinción µ S 3 * S 2 * S 1 * Número de especies S P MODELO CON AISLAMIENTO VARIABLE Islas más distantes tienen menos especies porque la inmigración es menos frecuente

14 Tasa de inmigración λ I Aumento en el tamaño de la isla E Tasa de extinción µ S 1 * S 2 * S 3 * Número de especies S P MODELO CON AISLAMIENTO VARIABLE Islas más grandes tienen menor competencia por espacio y menor extinción debido a que los tamaños de sus poblaciones son mayores.

15 Biogeografía de Islas (MacArthur y Wilson 1963): MODELO DE EQUILIBRIO Resumen.- Número de especies= f(tamaño y distancia del continente). Además dicho equilibrio es dinámico con renovación de especies como veremos a continuación... Tasa de inmigración λ I Inmigración islas cercanas Inmigración islas distantes Extinción islas pequeñas Extinción islas grandes S* S* S* S* (-) Número de especies S (+) P E Tasa de extinción µ

16 artrópodos Daniel Simberloff puso a prueba la hipótesis de MacArthur y Wilson usando pequeñas islas de la costa de Florida

17 Existe renovación de especies?- Si Existe inmigración mayor en islas cercanas?- Si

18 El número de especies varía en función del tamaño de la isla?- Si Simberloff redujo el tamaño de las islas cortando los árboles de mangle y contó las especies antes y después de un año vs control (observar que eje x está invertido).

19 Biogeografía de Islas (MacArthur y Wilson 1963): Aportaciones contemporáneas a la teoría Inmigración en islas cercanas puede reducir extinciones. El área puede influir en las tasas de inmigración. La riqueza de especies no está en equilibrio en muchas islas. La riqueza de especies se vé influida por otros factores como diferencias entre grupos, etc.

20 REGIONES ZOOGEOGRAFICAS: Alfred Russel Wallace ( ) Seis regiones resultantes del aislamiento por deriva continental y las diferencias filogeneticas. Wallace ( ) Regionalizacion vigente incluyendo zonas de mayor originalidad evolutiva. Holt et al. 2012

21 Gradientes latitudinales de la riqueza de especies: La riqueza de especies disminuye hacia las latitudes altas Rosenzweig 1995

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23 Como se explica la mayor diversidad de los trópicos? Tiempo desde perturbación: Productividad: Trópicos mas antiguos y con menos perturbaciones (ejem. Glaciaciones). Vs.- Hipótesis de perturbación intermedia. Heterogeneidad ambiental: Favorabilidad: Mayor alimento más especialización y menor competencia. vs.- Efecto de nutrientes no limitantes en disminución de diversidad. Trópicos más heterogéneos. vs. No independencia diversidad-heterogeneidad (hábitats biogénicos). Trópicos más favorables (menos extremos y cambiantes). vs. ambientes extremos que normalmente son pequeños y aislados. Hipótesis predominante: Diferencias contexto físico: (Brown, 1988) Balance extinción vs especiación. Los trópicos contienen una mayor superficie, más uniforme para dispersión amplia, poblaciones mayores, menores extinciones y más oportunidad para la especiación alopátrica.

24 Continentes más grandes tienen más especies Existen evidencias de diferencias en riqueza de especies a nivel continental?- Si

25 Herramientas para la Ecología Geográfica

26 Triassic Devonian Para finalizar. Recordar que existen excepciones a lo visto. Procesos históricos, regionales y locales pueden ser importantes en los cambios espaciales de la riqueza de especies. Ordovician Cambrian Pre-cambrian