La biodiversitat és una expressió que es fa servir per referir-nos a la diversitat biològica, que en realitat es tracta d'un hàbitat en què s'ha demostrat que existeix una o diverses classes particulars d'éssers vius i en aquest article tractarem sobre les característiques de la biodiversitat.
Què és la Biodiversitat?
El terme està relacionat amb molts elements i variables que tenen els éssers orgànics. El concepte de biodiversitat pot ser entès des de diversos nivells, ja sigui des del nivell taxonòmic, el funcional, el filogenètic, el genètic o el tròfic i tots formen part de les característiques de la biodiversitat.
Una zona que es trobe habitada per una sola espècie que posseeix una edat primerenca, però al punt de la visió evolutiva, per espècimens que són homogenis genèticament que s'han dispersat en àrees geogràfiques petites i en un rang angost d'hàbitat, es diu que es tracta d'un ecosistema que té una biodiversitat de baixa intensitat.
La noció d'una biodiversitat vol dir que una zona conté espècies diferents, així com la variació biològica d'aquestes, a l'interior d'una àrea. Per contrast, un hàbitat que té diverses espècies, algunes de les quals poden ser antigues, altres el procés d'especialització de les quals s'ha verificat de forma recent, que posseeix un material genètic que és heterogeni i té una gran distribució, es tractaria d'una regió que posseeix una diversitat alta.
Això no obstant, la referència a biodiversitat baixa o alta es tracta de termes relatius. Per aquesta raó, hi ha diversos índexs i paràmetres per mitjà dels quals es podrà quantificar la diversitat d'una zona, com ara l'índex de Shannon, o de Simpson, entre d'altres. Si ens hi basem, observarem que la distribució dels éssers vius no és homogènia al món.
El que sí que forma part de les característiques de la biodiversitat és que es pot trobar un major índex més gran de diversitat mentre més ens acostem a les regions del tròpic. Les característiques de la biodiversitat poden ser estudiades fent servir dues disciplines que són complementàries entre si, l'ecologia i la biologia evolutiva. Els partidaris de l'ecologia se centren especialment en els factors que influeixen a la diversitat local i que actuen en períodes de temps breu.
Mentre que els biòlegs evolutius, d'altra banda, se centren en escales de temps superiors i s'enfoquen als esdeveniments que han produït una extinció, la generació d'adaptacions i l'especiació, entre d'altres.
El que ha estat demostrat és que els darrers 50 anys, la presència de l'ésser humà, l'escalfament global, i diversos factors han estat capaços d'alterar la distribució i la diversitat d'un nombre important d'espècies. El coneixement i la quantificació de les característiques de la biodiversitat són elements essencials per a la formulació dhipòtesis per solucionar els problemes observats.
Definició de Biodiversitat
El primer investigador que va emprar el terme biodiversitat en la literatura ecològica va ser E. O Wilson, l'any 1988. No obstant això, la noció de diversitat biològica s'ha trobat en desenvolupament des del segle XIX, i continua sent molt utilitzat avui dia . La biodiversitat fa referència a la diversitat de les formes de vida. S'estén cap a tots els nivells d'organització de la matèria, i és possible que sigui classificada des d'un punt de vista evolutiu o ecològic funcional.
És a dir, la diversitat no sols pot ser entesa en termes de la quantitat d'espècies. També exerceix una influència la variabilitat que s'observa en altres nivells taxonòmics i ambientals, com explicarem a les properes seccions d'aquest post.
Les característiques de la biodiversitat han estat objecte d'estudis des dels temps d'Aristòtil. La curiositat per estudiar l'origen de la vida i la necessitat de determinar un ordre va comminar els filòsofs a estudiar sobre les diferents formes de vida ia establir uns sistemes de classificació arbitraris. D'aquesta manera van néixer a les ciències de sistemàtica i taxonomia, i per tant, l'anàlisi de la diversitat.
Tipus de biodiversitat
Pel que fa als Tipus de Biodiversitat, són moltes les característiques de la biodiversitat i ens referirem a cadascuna d'elles en seccions separades, per saber quines són les característiques de la biodiversitat:
Diversitat genètica
La diversitat biològica es pot estudiar a diferents escales, començant per la genètica. Un organisme es troba format per milers de gens agrupats al seu ADN, que es troba empaquetat a la part interior de les cèl·lules.
Les diferents maneres que es poden trobar d'un gen, que es coneixen com a al·lels, i les diversificacions als cromosomes entre individus conformen la diversitat genètica. Una petita població, que posseeix un genoma homogeni entre els seus integrants, és una mica diversa.
La variació genètica que es pot trobar entre els individus que pertanyen a una mateixa espècie pot ser l'efecte d'una quantitat de processos com ara recombinacions, aïllament de pool de gens, mutacions, gradients, pressions selectives locals, entre d'altres fenòmens.
La diferenciació es constitueix a la base per a l'evolució i per al naixement per a les adaptacions. Una població variable pot ser el producte de modificacions en les condicions ambientals, però la poca modificació pot ser deguda a la disminució de la població, o en alguns casos extrems, ocasionar l'extinció local d'una espècie.
Igualment, poder tenir coneixement del grau de modificació genètica d'una població d'individus és indispensable, si es volen implementar plans de conservació d'espècies efectius, ja que aquest paràmetre afecta la resiliència i la persistència de l'espècie.
Diversitat individual
En aquest nivell d'organització de la matèria, podem trobar una variació en termes de l'anatomia, la fisiologia i el comportament en els organismes individuals.
Diversitat poblacional
En biologia, es defineix les poblacions com un conjunt d'individus que formen part d'una mateixa espècie que coexisteixen en el temps i l'espai, i que poden arribar a reproduir-se potencialment.
Si parlem d'un nivell poblacional, la modificació genètica dels individus que integren aquesta població posa el seu gra de sorra perquè hi hagi la biodiversitat i, novament, constitueix la base perquè pugui tenir lloc a una evolució adaptativa. Un exemple específic d'això és la pròpia població humana, on tots els individus exhibeixen variacions fenotípiques que es poden apreciar.
Les espècies que no han tingut una variació genètica i tenen poblacions uniformes són més inclinades cap a l'extinció, tant per causes que provenen del medi ambient, com les que han estat causa de l'activitat dels éssers humans.
Diversitat a nivell d'espècies
Si anem ascendint al nivell d'organització de la matèria, és possible analitzar les característiques de la biodiversitat en termes d?espècies. La biodiversitat és objecte comú d'estudis per ecòlegs i biòlegs de conservació a aquest nivell.
Diversitat per sobre del nivell d'espècies
Podeu continuar analitzant les característiques de la biodiversitat per sobre del nivell d'espècies. Això és, prenent en consideració altres nivells de classificació taxonòmica com a gèneres, famílies, ordres, i altres. Això no obstant, això és més comú en els estudis que es troben vinculats amb la paleontologia.
Així, és possible anar ascendint en escala, per obtenir el significat de biodiversitat, fins que puguem aconseguir les comparacions que fa la biogeografia, que no és res més que el reconeixement d'una riquesa de diferències entre les espècies en grans regions geogràfiques.
Com es mesura la biodiversitat?
En el cas dels biòlegs, el que és rellevant és tenir paràmetres que facilitin la quantificació de la biodiversitat. Per donar per complert aquest treball, hi ha diferents metodologies, fins i tot es pot mesurar des d'un punt de vista teòric o funcional.
Les escales de mesura funcionals contenen la diversitat genètica, d'espècies i d'ecosistemes, de menor a més gran. El punt de vista teòric es basa en la diversitat alfa, beta i gamma. D'aquesta mateixa manera, una comunitat pot ser objecte d'avaluació mitjançant la descripció dels seus atributs físics.
Resulta usual que s'utilitzin índexs estadístics amb què es pot mesurar la diversitat de les espècies. Aquests adopten dues mesures importants, que són el nombre total d'espècies a la mostra i la seva abundància relativa. De seguida, descriurem les mesures i els índexs que són més emprats pels ecòlegs.
Diversitat alfa, beta i gamma
La diversitat alfa, beta i gamma són les tres escales de diversitat que són reconegudes per la IUCN, que són les sigles de la Unió Internacional per a la Conservació de la Natura. Aquest punt de vista va ser proposat per l'ecòleg vegetal Robert Harding Whittaker l'any 1960 i encara és vigent.
La diversitat alfa és el terme que es fa servir per designar les espècies a nivell local, és a dir, dins un hàbitat o comunitat ecològica. La beta és la diferència de la composició de les espècies entre les comunitats. Finalment, la gamma és la quantitat d'espècies regionals.
Això no obstant, aquesta divisió genera un inconvenient quan es tracta de definir l'àrea local i com s'ha de delimitar de manera objectiva una regió, més enllà dels mers límits polítics que biològicament no tenen cap significació. L'aixecament d'aquests límits es veu influenciat per la pregunta d'estudi i pel grup involucrat, per això les preguntes anteriors no poden tenir una resposta òbvia.
A la majoria de les investigacions ecològiques que es relacionen amb les característiques de la biodiversitat, la importància es col·loca en la diversitat alfa. De seguida explicarem alguns exemples de biodiversitat.
Diversitat alfa
Usualment, la diversitat alfa s'exposa en requisits de riquesa d'espècies i d'equitat d'espècies. Durant un mostreig realitzat, l'àrea o la zona que el científic esculli representa una comunitat sencera. Per això, efectuar un llistat del nombre i el nom de les espècies que hi habiten és el primer pas per poder mesurar les característiques de la biodiversitat d'una zona.
La quantitat d'espècies que es troben dins una comunitat o una zona és la riquesa d'espècies. Quan es coneix aquesta dada, cal estudiar altres elements, com ara la unicitat taxonòmica, la diversitat taxonòmica, la significació ecològica, i les interaccions entre les espècies, entre d'altres.
Usualment, la riquesa d'espècies, i la biodiversitat en general, augmenten així que s'amplia la zona que estiguem estudiant o quan ens desplacem d'una longitud i latitud més gran a una menor en direcció a l'equador.
Cal tenir en compte que no totes les espècies ajuden de la mateixa manera que hi hagi una diversitat a l'àrea. Des de la perspectiva ecològica, les diferents dimensions de la biodiversitat es troben representades per la quantitat de nivells tròfics i la varietat de cicles de vida que contribueixen de manera diferenciada.
L‟existència d‟algunes espècies al‟àrea té la capacitat d‟augmentar el nivell de la diversitat d‟una comunitat ecològica, mentre que la d‟altres no.
Diversitat beta
La diversitat beta és una mesura de la diversitat captada entre les comunitats. Es tracta d'una mesura del rang i el grau de canvi a les espècies en una gradient o d'un hàbitat a un altre. Una de les activitats d'aquest tipus de mesura és estudiar la comparació de la diversitat al pendent d'una muntanya. La diversitat beta també té en compte el canvi temporal de la composició d'espècies.
Diversitat gamma
La diversitat gamma és la que té com a funció quantificar la diversitat a un nivell espacial més gran. És la que s'ocupa d'explicar la diversitat de les espècies dins un rang geogràfic ampli. Comunament, resulta ser el de la diversitat alfa i el grau de diferenciació beta entre ells.
D'aquesta manera, la diversitat gamma és la taxa a la qual les espècies addicionals es troben i se n'estudia la substitució geogràfica.
Índexs de diversitat d'espècies
En ecologia, es fan servir molt els índexs de diversitat, amb la finalitat de quantificar-la utilitzant variables de les matemàtiques.
Un índex de diversitat és conceptualitzat com una síntesi estadística que es fa servir per mesurar la quantitat total d'espècies locals que viuen en diferents hàbitats. L'índex es representa com una dominància o una equitat i conversarem sobre els que més s'utilitzen.
Índex de diversitat de Shannon
L'índex de Shannon, o índex de Shannon-Weaver, és comunament utilitzat per mesurar la biodiversitat específica. És representat per mitjà d'una H', i els valors de l'índex oscil·len únicament entre números positius. A la majoria dels ecosistemes els índexs es troben valorats entre 2 a 4.
Els valors que es trobin per sota de 2 es consideren relativament poc diversos, com és el cas del Ecosistema Desèrtic. D'altra banda, els valors més grans de 3 indiquen l'existència d'un alt nivell de diversitat, com és el cas del bosc o Clima Tropical o un escull.
Per poder calcular el valor d‟aquest índex, es considera la quantitat d‟espècies, que és el que anomenem riquesa, i la quantitat relativa d‟aquestes, que anomenem abundància. El valor màxim de l'índex normalment s'acosta a 5 i el valor mínim és 0, que és el lloc on només hi ha espècie, cosa que vol dir que no hi ha diversitat. Un ecosistema amb índex de Shannon 0 pot ser un monocultiu.
Índex de diversitat de Simpson
L'índex de Simpson és el que es representa amb una lletra D, i estima la probabilitat que dos individus escollits a l'atzar d'una mostra formin part d'una mateixa espècie o una altra categoria taxonòmica.
De la mateixa manera, l'índex de diversitat de Simpson, és expressat com a 1 – D. Aleshores els valors es troben entre el 0 i el 1 i, a la inversa de l'índex anterior, expressa la probabilitat que dos individus escollits a l'atzar formin part de diferents espècies.
Una altra forma d'enunciar-ho és per mitjà d'un índex recíproc que es representa com a 1/D. D'aquesta manera, el valor d'1 expressa l'existència d'una comunitat que només posseeix una espècie. Si el valor incrementa, és una indicació que hi ha més diversitat.
Encara que l'índex de Shannon i el del Simpson són els que es fan servir més comunament en la literatura ecològica, n'hi ha d'altres com l'índex de Margalef, McIntosh i Pielou, entre d'altres.
Per què hem de quantificar la biodiversitat?
Els mesuraments de la biodiversitat són imprescindibles si es té la intenció de tenir les dades sobre les fluctuacions de la diversitat, d'acord amb els canvis del medi ambient que fan malbé els ecosistemes, ja sigui provocats de forma natural o per l'acció dels éssers humans .
La raó per mesurar la biodiversitat és per verificar la conseqüència de l'evolució de la vida a la Terra, que va començar fa uns 3.5 mil milions d'anys i durant tot aquest temps, els éssers vius han donat origen a les diferents formes de vida que avui s'observen al planeta.
Per tant, els diferents processos de l'evolució han estat els responsables d'aquesta enorme quantitat d'éssers vius gràcies a l'alliberament de la competència, la divergència ecològica i la coevolució.
