From Wikipedia, the free encyclopedia
Biodiversidade (neoloxismo do inglés biodiversity, á súa vez do grego βιο-, vida, e do latín diversĭtas, -ātis, variedade), ou diversidade biolóxica, é a variedade de vida dun hábitat ou dun ecosistema, ou mesmo o conxunto presente na Terra. Este termo polo xeral refírese á riqueza de especies, inda que se pode referir tamén á variación a nivel xenético, fenotípico ou o presente en comunidades ou ecosistemas.[1][2]
A diversidade de especies do planeta actual supera os 10 millóns de especies, e meirande parte desta aínda non foi descrita.[3] Algunhas estimacións cuantifican a riqueza total en mil millóns de especies diferentes.[4] A distribución das especies ten diferenzas na súa distribución bioxeográfica e temporal. A riqueza de especies varía segundo a latitude e nos ecosistemas terrestres é maior no ecuador[5] e nos ecosistemas mariños posiblemente nas faixas arredor do ecuador, nas zonas costeiras con afloramento e nos arrecifes de coral. Ademais destes existen outros puntos quentes de biodiversidade con interese de conservación.
Os cambios ambientais abruptos polo xeral producen extincións masivas.[6][7][8] Desde o inicio da vida na terra, houbo cinco grandes extincións masivas e varios eventos menores que diminuíron a diversidade. Grazas á explosión do cámbrico, o fanerozoico (os últimos 540 millóns de anos) foi un crecemento continuo de diversidade de organismos multicelulares. Nese período producíronse eses eventos de perdas, como o colapso dos bosques tropicais no carbonífero que reduciu a riqueza de plantas e animais.[9] A extinción máis acusada deuse entre pérmiano e o triásico (hai 251 millóns de anos), que supuxo que os vertebrados precisasen 30 millóns de anos para recuperar a súa diversidade.[10] A máis recente foi a da transición entre o cretáceo e o paleóxeno (hai 65 millóns de anos), e que produciu a extinción dos dinosauros non avícolas. Desde a aparición dos humanos modernos a biodiversidade global está a verse reducida, tanto pola perda de especies como pola súa diversidade xénica por procesos como a destrución de hábitats. Este proceso actual de extinción chámaselle extinción do Holoceno.
A Organización das Nacións Unidas (ONU) declarou o 22 de maio como o Día internacional da Diversidade Biolóxica [11].
"Biodiversidade" polo xeral emprégase como un substitutivo dos termos máis claros e específicos de diversidade de especies e riqueza de especies.[18]
Bruce A. Wilcox preparou para a "Conferencia de Parques Naturais do Mundo" de 1982 da "Comisión Internacional da Conservación da Natureza e dos Recursos Naturais" (IUCN) unha definición concreta do termo. Indicou que "a diversidade biolóxica é a variedade de formas de vida [...] en todos os niveis dos sistemas biolóxicos (i.e., molecular, organismos, poboacións, especies e ecosistemas) [...]".[19]
Wilcox indicou en 1984 que esta biodiversidade tamén se pode definir en termos xenéticos como a diversidade de alelos e xenes dun organismo, e empregala en procesos onde actúa a mutación e a transferencia xénica, os cales están ligados a procesos evolutivos.[19]
As Nacións Unidas definiron no Congreso da Terra o concepto de "diversidade biolóxica" como a "variabilidade entre os organismos de toda orixe, incluídas, 'inter alia', a terrestre, a mariña e a dos sistemas acuáticos e os procesos ecolóxicos complexos dos que son parte: o cal inclúe a diversidade nas especies, entre as especies e nos ecosistemas."[20] Esta definición segue a ser a empregada na Convención da Diversidade Biolóxica das Nacións Unidas.[20]
En 2004 Gaston e Spicer definiron a biodiversidade como a "variación da vida a todos os niveis de organización biolóxica".[21]
Outras definicións populares amplían o termo de biodiversidade definíndoa como "a totalidade dos xenes, especies e ecosistemas dunha rexións".[22]
Indícase que esta definición ten a vantaxe de describir a meirande parte das circunstancias presentes na visión unificada dos tipos de variedade biolóxica que se foran definindo. Estas son a diversidade taxonómica (ou riqueza e diversidade de especies), a diversidade morfolóxica (que xorde dos conceptos de diversidade xénica e molecular)[23], a diversidade funcional (ou a medida das funcións que realiza unha comunidade biolóxica), e a diversidade ecolóxica (ou diversidade dos ecosistemas)[23].
As principais agrupacións de ecólogos concretan a definición en dúas liñas similares:
O estudo da bioxeografía reflicte que a biodiversidade non están distribuída dunha maneira homoxénea. Varía amplamente entre rexións e latitudes. Algúns dos principais factores que afectan á distribución da biota son a temperatura, a precipitación, as altitudes, a tipoloxía de solos e outros factores xeográficos.[24][25]
Polo xeral, existen un aumento na biodiversidade desde os polos cara aos trópicos. Isto é, os ecosistemas dos puntos a menor latitude presentan menos riqueza de especies que os de maior latitude: descende desde os trópicos cara ás rexións polares. A este patrón dáselle o nome de gradientes latitudinais en diversidade. Existen varios factores que contribúen a este gradiente, inda que se entende que a temperatura media é o máis determinante.[26][27][28] Con todo, o gradiente de aumento da biodiversidade dos polos aos trópicos acontece en particular do Ártico ao ecuador, mais non está tan definido no hemisferio sur. No sur dáse un claro patrón de aumento da biodiversidade coa altitude.[29]
A diversidade terrestre está consistentemente máis concentrada nos trópicos e nalgúns casos localizada nalgunha rexión, como o fitocorio da surafricana do Cabo. Os bosques tropicais, como o Parque nacional Yasuní ecuatoriano e que teñen climas húmidos durante máis tempo, teñen unha biodiversidade elevada. [30][31]
Inda que si está claro que exista un patrón de decrecemento latitudinal da biodiversidade terrestre[32] algúns estudos mostran que iso non se cumpre nos ecosistemas acuáticos, en especial nos mariños.[33] A diversidade mariña é maior nas costas que nos océanos abertos, en particular nas rexións de afloramento, e nos sistemas bentónicos que nos sistemas peláxicos. Unha rexións de alta diversidade mariña é o arquipélago indonésico. [29]
Así mesmo, en grupos taxonómicos como os fungos e as bacterias non existen patróns claros de gradientes xeográficos. Para estes si que se observou que existen patróns de variación no solos ligados aos gradientes de altitude, de par cos da flora. A diversidade dos fungos e das bacterias do solo munda de par á flora segundo aumenta a altitude.[34] No caso das comunidades bacterianas descoñecese aínda máis se existe patróns latitudinais xeográficos claros xa que ademais a súa diversidade ten unha alta variacións temporal a curta escala. No caso dos microorganismos mariños peláxicos poderían existir máximos de diversidade nas zonas temperás, e tense suxerido que podería ser algo común na comunidade bacteriana mariña.[35] No caso das especies de parasitos semella non existir ningún tipo de patrón latitudinal.[24]
Os "puntos quentes" ou "hotspots" son rexións cunha alta riqueza de especies endémicas e que están cun alto risco de perda de especies, pro procesos como os de degradación de hábitats.[36][37][38][39][40] Os puntos quentes distribúense por todo o planeta, inda que fundamentalmente concéntranse nas áreas de maior biodiversidade terrestre, os trópicos.
Un caso son os bosques atlánticos do Brasil, onde habitan 20 mil especies de plantas, 1350 de vertebrados e millóns de insectos. Moitas destas especies son endemismos ou incluso non están descritas.[41] Outras zonas deste tipo son as illas de Madagascar, a India ou países tropicais como Colombia. Só en Colombia atópase o 10% das especies da terra.[42]
Os bosques secos e caducifolios de Madagascar e as selvas de baixa altitude desta son áreas cunha alta riqueza de endemismos.[43][44] A súa historia de separación da África continental hai 66 millón de anos favoreceu procesos de especiación e formación de ecosistemas diversos.[45] Nas 17 mil illas da indonesia Indonesia habita o 10% da diversidade da flora vascular do planeta, o 12% de mamíferos e o 17% de réptiles e anfibios.[46]
Moitas rexións de alta diversidade ou cantidade de endemismos xurdiron por procesos evolutivos de especialización en hábitats ou procesos evolutivos complexos.
A biodiversidade actual é o resultado do proceso de evolución da vida durante 3,5 miles de millóns de anos.[8]
O momento concreto da orixe da vida na Terra aínda non está ben estudada, inda que as evidencias están a mostrar que xa estaba ben asentada tan só tras uns poucos centos de millóns de anos despois da formación do planeta. Ata hai 2,5 miles de millóns de anos os grupos presentes eran formas microorgánicas: arqueas, bacterias e algúns organismos unicelulares de protozoos e protistas. A historia da biodiversidade do fanerozoico, os últimos 540 millóns de anos, comezou co rápido crecemento da explosión cámbrica. Ese foi o momento onde case todos os filos de organismos multicelulares apareceron por primeira vez.[48] Nos seguintes 400 millóns de anos, ou preto destes, a diversidade dos grupos invertebrados mudou menos do que o fixeron os vertebrados, que aumentaron a súa riqueza de xeito exponencial.[23] Este aumento drástico da diversidade sufriu posteriores períodos de perdas masivas de especies: os procesos de extincións masivas.[49] Unha perda importante aconteceu cando os bosques tropicais colapsaron durante o carbonífero.[23]
O proceso de extinción do permiano-triásico, hai 251 millóns de anos, foi o período coñecido de maiores perdas de diversidade. Aos vertebrados levaríalles recuperarse deste período uns 30 millóns de anos.[10]
O rexistro fósil indica que os últimos millóns de anos está a acontecer un fenómeno de perda de biodiversidade aínda maior, e que sería o máis relevante.[23] Porén, a complexidade da cuantificación do proceso de perda de especies e o feito de que as sección xeolóxicas dos últimos períodos teñen fósiles mellor conservados, fai que non exista un consenso científico arredor desta observación.[50] Incluso, algunhas estimacións nas que se aplica unha correccións dos erros de campo conclúen que a diversidade actual non é excesivamente diferente da existente hai 300 millóns de anos atrás.[48] Outros, porén, seguen considerando que o rexistro fósil reflicte correctamente os procesos de diversificación da vida do planeta.[23]
As estimacións da diversidade de especies macroscópicas do planeta están nos 9 millóns de especies, inda que cunha posible variación entre 2 e os 100 millóns de especies, dos cales a meirande parte deles serían artrópodos.[51] A diversidade semella estar en continuo crecemento mesmo cando existen os procesos de redución por selección natural.[52]
Se existe ou non unha capacidade de carga global, ou un número máximo de especies que poden coexistir no planeta, é un debate sen resolver. Esa capacidade de carga suporía que existen un límite máximo de especies habitándoo ao mesmo tempo.
Os rexistros de especies dos océanos apunta a un crecemento loxístico, e na terra (en particular para os insectos, plantas e tetrápodos) a un crecemento exponencial da diversidade.[23] Algúns grupos, como os tetrápodos, incluso poderían continuar a ocupar exponencialmente máis hábitats, que serían adecuados para estes.[23] A diversidade de especies podería ter un crecemento continuo, e ligado á diversidade funcional, despois de extincións masivas.[53]
Os cambios na diversidade ao longo do fanerozoico explícanse mellor por modelos hiperbólicos, e non polos exponenciais ou loxísticos. Iso implica unha relación directa (a máis antecesores, máis descendentes) e unha relación negativa co aumento da limitación de recursos.[54] Procesos como as diferenzas entre a intensidade dos procesos de competividade interespecífica puido ter efectos na re-diversificación de grupos como os amonoideos en comparanza cos bivalvos a finais da extinción do permiano.[54] Ese patrón de crecemento tamén pode estar relacionado co efecto da diversidade sobre do aumento na complexidade da estrutura de comunidades.[55][56]
Con todo, constantemente estanse a descubrir novas especies: entre 5-10 mil novas especies por ano. Moitas destas, inda que se descobren, non son clasificadas. Un caso son os artrópodos, dos cales se estima que preto do 90% están sen clasificar.[51] Estímase que a diversidade terrestre, en particular os trópicos, albergan á meirande parte da biodiversidade coñecida, uns 8,7 millóns de especies, mais existirían cando menos outros 2.1 millóns de especies mariñas.[57] Inda así, todo indica que a subestimación da diversidade da comunidades microbianas, e en particular a súa riqueza mariña, e importante e que a riqueza global podería chegar ao trillón de especies.[58]
Existen un consenso de que desde a aparición dos humanos iniciouse un proceso de extinción masiva, o chamado evento de extinción do Holoceno, que é un resultado do impacto antrópico sobre dos ecosistemas. Algúns autores chegan a afirmar que á taxa actual de extinción podería supoñer unha extinción da vida terrestre en 100 anos.[59]
En 2011 estimouse que a diversidade terrestre estaba arredor dos 8,7 millóns de especies e que a diversidade mariña sería menor, ao estar preto de 2,2 millóns de especies. Con todo, nesas estimacións xa se indicou que eran de maior confianza para os eucariotas que para os procariotas, para os cales serían só un valor mínimo de especies posibles.[3]
| Especies |
Terra | Océanos | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Catalogadas | Estimadas | ±SE | Catalogadas | Estimadas | ±SE | |
| Eucariotas | ||||||
| Animalia | 953.434 | 7.770.000 | 958.000 | 171.082 | 2.150.000 | 145.000 |
| Chromista | 13.033 | 27.500 | 30.500 | 4.859 | 7.400 | 9.640 |
| Fungi | 43.271 | 611.000 | 297.000 | 1.097 | 5.320 | 11.100 |
| Plantae | 215.644 | 298.000 | 8.200 | 8.600 | 16.600 | 9.130 |
| Protozoa | 8.118 | 36.400 | 6.690 | 8.118 | 36.400 | 6.690 |
| Total | 1.233.500 | 8.740.000 | 1.300.000 | 2.210.000 | 2.210.000 | 182.000 |
| Procariotas | ||||||
| Archaea | 502 | 455 | 160 | 1 | 1 | 0 |
| Bacteria | 10.358 | 9.680 | 3.470 | 652 | 1.320 | 436 |
| Total | 10.860 | 10.100 | 3.630 | 653 | 1.320 | 436 |
| Total global | 1.244.360 | 8.750.000 | 1.300.000 | 194.409 | 2.210.000 | 182.000 |
Con todo, varias estimacións indicaron que inda que a diversidade de especies de microorganismos coñecida é reducida, a súa diversidade real atoparíase preto das 1012 especies.[60][61] De feito, varias campañas de mostraxe trans-oceánicas e de secuenciación revelaron unha riqueza de 44.493 OTUs planctónicas, que sumándolle ás do bentos, chegaron ata as 120.436. Outras campañas similares recolleron 102.360 OTUs de protistas mariños.[62][63][64][65] Estas observacións estarían a mostrar unha diversidade menor que estimada por metodoloxías de estimación, mais aínda así sería unha diversidade elevada.[66]
Ademais da sub-estimación de especies, moitas especies cando se describen atópanse en estados críticos de desaparición. Iso implica que puideran existir especies que se extingan antes de que sexan descritas.[67]
Así mesmo, como se constata cos microorganismos, existen tendencias a subestimar algúns grupos taxonómicos. Un caso é o dos animais, nos cales os seus grupos máis estudados son as aves e os mamíferos. Porén, os peixes e os artrópodos son grupos menos estudados e con menos especies descritas, cando poderían superar en riqueza.[68]
Algunhas compilacións para grupos específicos ou algúns estudos concretos ofrecen os seguintes datos de riqueza de especie:
A medida directa da biodiversidade é a riqueza de especies dunha comunidade biolóxica ou dunha área ou rexión. A riqueza de especies simplemente cuantifica o número de especies presentes nesa área. Esta medida pode empregar tamén o número de grupos taxonómicos (p.ex. xéneros presentes) ou OTUs en mostras metaxenómicas no canto de "especies".[81][82][83] A cuantificación da diversidade dunha comunidade non equivale á medida de especies nunha área ou volume. Iso é só a densidade de especies. A biodiversidade céntrase nunha comunidade biolóxica de interese e esa pode ocupar diferentes áreas de terreo ou volumes en augas fluviais ou mariñas.[81]
Outras cuantificacións consideran a proporción relativa das abundancias das especies, como son os índices de biodiversidade. Con eles pódese considerar máis diversa unha comunidade cando as abundancias das especies se reparten máis homoxeneamente dentro da comunidade e non se concentran só nunha ou varias especies.[83][82][81]
A cuantificación da biodiversidade pode considerar ademais a distancia taxonómica ou filoxenética entre as especies da comunidade, empregar medidas de diferenciación, ou beta-diversidade, ou a capacidade funcional dos grupos de especies que a compoñen.
Os estimadores non-paramétricos empregan os valores da abundancia de especies raras, ou de pouca abundancia, como un indicativo das especies que non foron atopadas coas mostras recollidas de campo. Ao valor de especies observadas, Sobs, engádenlle unha corrección (C) obtida dun cálculo sobre da proporción de especies de abundancias de entre 1 e n individuos (f1, f2,...,fn), en xeral ata un máximo de f=10 para obter unha estimación de especies (Sest = Sobs + C).[83][82][81]
Os estimadores Jackniffe, Jack1 e Jack2, deseñáronse empregando datos de recaptura de especies na pesca. Logo, empregáronse como estimadores da diversidade real dunha comunidade. Os estimadores como Chao1 deseñáronse como estimadores do mínimo de especies esperables nunha comunidade.[83][82][81]
As curvas de acumulación de especies representan a relación entre as mostras obtidas ou o número de individuos totais acumulados co número de especies acumulado que se observou nunha mostra. Estas curvas medran rapidamente e antes de chegar a un punto comenzan a medrar lentamente, isto é, aproxímanse "satúranse" ao chegar a unha asíntota. A cuantificación da asíntota da curva de acumulación de especies é un método de cuantificación da riqueza.[83][82][81]
A rarefacción é un método de interpolación da curva de acumulación de especies esperable para unha comunidade baseándose só no número máximo de mostras ou individuos ou mostras recolectadas e o número de especies observadas. Permite comparar comunidades nas que o esforzo de recollida de mostras é diferente, e permite outras estimacións a partir desa curva.[83][82][81]
O método de rarefacción foi ampliado para ademais extrapolar a curva de acumulación de especies a un valor maior que o número máximos de mostras ou individuos observados no campo.[84][85]
As distribucións de abundancia das especies son unha representación das especies ordenadas en función do seu número de individuos (un diagrama de rango-abundancia) representadas como histograma o unha función probabilística. Reflicten sempre que nunha comunidade biolóxica abundan un número reducido de especies e as restantes son raras ou de baixa abundancia.[86][83]
Describíronse múltiples distribucións que se axustan ás observacións de distribución de especies observadas na natureza. Varios casos son a serie xeométrica, a log-series, a log-normal, a brocken-stick, a Zipf-Mandelbrot ou a binomial negativa.[86][83][81]
Algunhas distribucións deseñáronse só baseándose en metodoloxía estatística para explicar datos obtidos de campo (como a log-normal ou a log-series) e outras ligáronse a ou creáronse para explicar patróns observados (como a brocken-stick ou as fraccións aleatorias). A algunhas das primeiras déuselle unha explicación teórica a posteriori (p.ex. a log-series).[86]
As súas funcións permiten probar como se axustan a datos de campo e a continuación, coas súas funcións, obter un valor de riqueza de especies para un valor determinado de individuos.[86][83][82][81]
Os índices de diversidade son unha medición cuantitativa da abundancia relativa entre especies que pretende reflectir as características de distribución destas na comunidade. Pretenden cuantificar riqueza e a dominancia ou paridade existente na mostra.[83] Algúns destes estimadores son os índices de Shannon e Simpson.
Os índices de diversidade filoxenética son unha medida do a historia evolutiva entre un grupo de taxons ou especies. Representan a historia evolutiva dun grupo de interese considerando os procesos de cladoxénese e anaxénese, que se tenden que representan a súa diversidade. Empregan cálculos baseados nas sumas das lonxitude das pólas da árbore filoxenética.[87][88]
A diversidade funcional cuantifica os grupos funcionais de especies que existen nunha área ou ecosistema, considerando varios factores que defina un espazo multifuncional baseado en varias compoñentes. Pódese entender tamén como a distribución dos grupos funcionais de especies en área concretas ou ecosistemas. As áreas que definen ese espazo funcional son características, características morfolóxicas (como o tamaño), funcionais (como a capacidades de ocupar hábitats), entre outras, e que definen o rol que realizan as especies. Isto, algúns destes índices son unha aproximación dos nichos de Hutchinson que as especies están a ocupan.[89][90][91]
Cando se cita a que escala se mide a diversidade taxonómica ou filoxenética empréganse os seguintes termos:
Os rexistros de extincións e as estimacións da perda de especies indican que nos últimos séculos se está a producir unha extinción masiva de especies[92], a cal se coñece como extinción masiva do Holoceno ou do antropoceno. A taxa de perda de especies dalgúns grupos concretos estímase que nos últimos 300 anos foi máis de 100 veces maior do do que se esperaría a partir de estudos de rexistros fósiles.[93] Coñécese ademais que o risco de extinción de especies catalogadas como en perigo aumenta constantemente.[94] A perda e a fragmentación de hábitats son uns dos motivos principais da desaparición de especies.[93] O impacto antrópico é o outro caso máis importante. Está contrastado como foi a perda de especies de aves por mor de accións humanas. Nos últimos séculos o 10% de especies de aves extinguiuse polo impacto antrópico sobre das súas poboacións ou ecosistemas. Nalgunhas áreas do planeta esa taxa chegou ata o 90% da súa diversidade.[93]
Está contrastado que perda de especies afecta directamente ás poboacións de vertebrados, ás aves especializadas en hábitats, a todas as aves limícolas, ás masas forestais, ós mangleirais, ós prados mariños de anxiospermas, e aos corais mariños.[94] En 2019 estimouse que nos trinta anos anteriores perdeuse o 80% da diversidade de insectos, a maioría dos grupos de lepidópteros, himenópteros e coleópteros e os grupos acuáticos. Un 40% das actuais especies estarían en risco de extinción en especial pola agricultura intensiva e a polución de compostos químicos empregados neste sector.[95][96]
En 2014 unha estimación feita pola IUCN cuantificou o estado de 71.576 especies terrestres e fluviais. Concluíu que 860 xa estaban extintas, 4.286 en alto risco de extinción e 21.286 en risco. Nas especies terrestres en perigo a porcentaxe de risco variou do 12% das aves ata o 41% de anfibios e ximnospermas. Nos ecosistemas fluviais iso variou entre o 23% das especies de peixes e mamíferos ao 39% dos réptiles.[97] No caso das especies dos océanos, os rexistros das especies destes ecosistemas é limitado: só se pode avaliar arredor do 2% das especies coñecidas. As estimacións para estas especies mariñas indica que o risco de extinción podería chegar ata o 16%, fundamentalmente pola sobreexplotación da pesca, a perda de hábitats e por efectos do cambio climático actual.[97]
A fragmentación de hábitats a escala global tamén supón un aumento no perigo de extincións. Dous exemplos son a fragmentacións producida pola explotación da masa forestal atlántica, que agora son parches de menos de 0,5 km2, e as presas e as reservas de augas nos ríos de caudal importante.[94]
Ademais, os endemismos concéntranse en especial nuns poucos puntos quentes, que ao mesmo tempo son hábitats en alto risco de desaparición.[93]
Está contrastado que aumenten as extincións polo consumo agregado dos humanos dos recursos do planeta, a deposición de nitróxeno reactivo, as especies introducidas en Europa, a sobreexplotación de peixe para consumo e os efectos do actual cambio climático sobre das poboacións de aves europeas.[94]
 | Este artigo precisa de máis fontes ou referencias que aparezan nunha publicación acreditada que poidan verificar o seu contido, como libros ou outras publicacións especializadas no tema. Por favor, axude mellorando este artigo. |
Aínda que algunhas especies desaparecen por causas naturais, hai un gran número de razóns para evitar a súa desaparición por causas non naturais; entre elas destacan:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
