La biodiversità è un'espressione che viene usata per riferirsi alla diversità biologica, che è in realtà un habitat in cui è stato dimostrato che esistono una o più classi particolari di esseri viventi e in questo articolo ci occuperemo della caratteristiche della biodiversità.
Cos'è la biodiversità?
Il termine è legato ai molti elementi e variabili che hanno gli esseri organici. Il concetto di biodiversità può essere compreso a più livelli, sia tassonomico, funzionale, filogenetico, genetico o trofico, e tutti fanno parte delle caratteristiche della biodiversità.
Un'area che è abitata da un'unica specie che è precoce in età, ma dal punto di vista evolutivo, da esemplari geneticamente omogenei che si sono dispersi in piccole aree geografiche e in un ristretto areale di habitat, si dice sia un ecosistema a bassa intensità di biodiversità.
La nozione di biodiversità significa che un'area contiene specie diverse, così come la loro variazione biologica, all'interno di un'area. Al contrario, un habitat che abbia diverse specie, alcune delle quali antiche, altre il cui processo di specializzazione è stato verificato di recente, che abbia materiale genetico eterogeneo e ad ampia distribuzione, sarebbe una regione che presenta un'elevata diversità.
Tuttavia, il riferimento alla biodiversità bassa o alta è in termini relativi. Per questo motivo, esistono diversi indici e parametri attraverso i quali è possibile quantificare la diversità di un'area, come l'indice di Shannon o Simpson, tra gli altri. Se ci basiamo su di esse, osserveremo che la distribuzione degli esseri viventi non è omogenea nel mondo.
Ciò che fa parte delle caratteristiche della biodiversità è che più ci si avvicina alle regioni tropicali è possibile trovare un tasso di diversità più elevato. Il caratteristiche della biodiversità possono essere studiati utilizzando due discipline tra loro complementari, l'ecologia e la biologia evolutiva. I sostenitori dell'ecologia si concentrano soprattutto sui fattori che influenzano la diversità locale e che agiscono in brevi periodi di tempo.
Mentre i biologi evoluzionisti, d'altra parte, si concentrano su scale temporali più elevate e si concentrano sugli eventi che hanno prodotto un'estinzione, la generazione di adattamenti e la speciazione, tra gli altri.
Ciò che è stato dimostrato è che negli ultimi 50 anni la presenza dell'uomo, il riscaldamento globale e vari fattori sono stati in grado di alterare la distribuzione e la diversità di un numero significativo di specie. La conoscenza e la quantificazione delle caratteristiche della biodiversità sono elementi essenziali per la formulazione di ipotesi per risolvere i problemi osservati.
Definizione di biodiversità
Il primo ricercatore ad utilizzare il termine biodiversità nella letteratura ecologica è stato E. O Wilson, nel 1988. Tuttavia, la nozione di diversità biologica è in fase di sviluppo dal XNUMX° secolo e continua ad essere ampiamente utilizzata oggi. . La biodiversità si riferisce alla diversità delle forme di vita. Si estende a tutti i livelli di organizzazione della materia, ed è possibile che sia classificato da un punto di vista ecologico evolutivo o funzionale.
Cioè, la diversità non può essere compresa solo in termini di numero di specie. Anche la variabilità osservata ad altri livelli tassonomici e ambientali esercita un'influenza, come spiegheremo nelle sezioni future di questo post.
Le caratteristiche della biodiversità sono state oggetto di studi sin dai tempi di Aristotele. La curiosità di studiare l'origine della vita e la necessità di determinare un ordine ha portato i filosofi a studiare le diverse forme di vita ea stabilire sistemi di classificazione arbitrari. Nascono così le scienze della sistematica e della tassonomia, e quindi l'analisi della diversità.
Tipi di biodiversità
Quanto a Tipi di biodiversità, ci sono molte caratteristiche della biodiversità e faremo riferimento a ciascuna di esse in sezioni separate, per conoscerla Quali sono le caratteristiche della biodiversità?
diversità genetica
La diversità biologica può essere studiata a diverse scale, a cominciare dalla genetica. Un organismo è costituito da migliaia di geni raggruppati nel suo DNA, che è racchiuso all'interno delle cellule.
I diversi modi in cui un gene può essere trovato, che sono noti come alleli, e le diversificazioni nei cromosomi tra gli individui costituiscono la diversità genetica. Una piccola popolazione, che ha un genoma omogeneo tra i suoi membri, è alquanto diversificata.
La variazione genetica che può essere trovata tra individui appartenenti alla stessa specie può essere l'effetto di una serie di processi come ricombinazioni, isolamento del pool genico, mutazioni, gradienti, pressioni selettive locali, tra gli altri fenomeni.
La differenziazione diventa la base dell'evoluzione e della nascita degli adattamenti. Una popolazione variabile può essere il prodotto di cambiamenti nelle condizioni ambientali, ma pochi cambiamenti possono essere dovuti al declino della popolazione o, in alcuni casi estremi, causare l'estinzione locale di una specie.
Allo stesso modo, essere in grado di conoscere il grado di modificazione genetica di una popolazione di individui è essenziale per attuare piani di conservazione delle specie efficaci, poiché questo parametro influisce sulla resilienza e sulla persistenza della specie.
diversità individuale
A questo livello di organizzazione della materia, possiamo trovare variazioni in termini di anatomia, fisiologia e comportamento nei singoli organismi.
Diversità della popolazione
In biologia, le popolazioni sono definite come un insieme di individui che fanno parte della stessa specie che coesistono nel tempo e nello spazio e che potenzialmente possono riprodursi.
Se parliamo di un livello di popolazione, la modificazione genetica degli individui che compongono tale popolazione, mette il suo granello di sabbia in modo che la biodiversità esista e, ancora, costituisce la base per un'evoluzione adattativa che abbia luogo. Un esempio specifico di ciò è la stessa popolazione umana, in cui tutti gli individui mostrano variazioni fenotipiche che possono essere viste.
Le specie che non hanno avuto variazioni genetiche e hanno popolazioni uniformi sono più inclini all'estinzione, sia per cause che provengono dall'ambiente, sia per quelle che sono state causate dall'attività degli esseri umani.
Diversità a livello di specie
Se andiamo ascendendo nel livello di organizzazione della materia, è possibile analizzare il caratteristiche della biodiversità in termini di specie. La biodiversità è un oggetto di studio comune da parte di ecologisti e biologi della conservazione a questo livello.
Diversità al di sopra del livello di specie
Le caratteristiche della biodiversità possono continuare ad essere analizzate al di sopra del livello delle specie. Cioè, prendendo in considerazione altri livelli di classificazione tassonomica come generi, famiglie, ordini e altri. Tuttavia, questo è più comune negli studi legati alla paleontologia.
Pertanto, è possibile salire di scala, per ottenere il significato di biodiversità, fino a raggiungere i confronti fatti dalla biogeografia, che non è altro che il riconoscimento di una ricchezza di differenze tra specie in vaste regioni geografiche.
Come si misura la biodiversità?
Nel caso dei biologi, ciò che conta è avere parametri che facilitino la quantificazione della biodiversità. Per considerare concluso questo lavoro, ci sono diverse metodologie, può essere misurato anche da un punto di vista teorico o funzionale.
Le scale di misurazione funzionale contengono la diversità genetica, delle specie e dell'ecosistema, dalla più bassa alla più alta. Il punto di vista teorico si basa sulla diversità alfa, beta e gamma. Allo stesso modo, una comunità può essere valutata, attraverso la descrizione dei suoi attributi fisici.
È usuale utilizzare indici statistici con i quali si può misurare la diversità delle specie. Questi prendono due misure importanti, che sono il numero totale di specie nel campione e l'abbondanza relativa di esse. Successivamente, descriveremo le misure e gli indici più utilizzati dagli ecologisti.
Diversità alfa, beta e gamma
La diversità alfa, beta e gamma sono le tre scale di diversità riconosciute dalla IUCN, che sta per International Union for Conservation of Nature. Questo punto di vista è stato proposto dall'ecologo vegetale Robert Harding Whittaker negli anni '1960 ed è valido ancora oggi.
La diversità alfa è il termine usato per designare le specie a livello locale, cioè all'interno di un habitat o di una comunità ecologica. Beta è la differenza nella composizione delle specie tra le comunità. Infine, gamma è il numero di specie a livello regionale.
Questa divisione genera però un disagio quando si tratta di definire il territorio e come una regione debba essere oggettivamente delimitata, al di là dei meri limiti politici che biologicamente non hanno significato. L'innalzamento di questi limiti è influenzato dalla domanda di studio e dal gruppo coinvolto, per cui le domande precedenti non possono avere una risposta scontata.
Nella maggior parte della ricerca ecologica che si occupa delle caratteristiche della biodiversità, l'importanza è data alla diversità alfa. Successivamente ne spiegheremo alcuni esempi di biodiversità.
diversità alfa
La diversità alfa è solitamente esposta in termini di ricchezza di specie e requisiti di uniformità delle specie. Durante un campionamento effettuato, l'area o la zona che lo scienziato sceglie rappresenta un'intera comunità. Per questo fare un elenco del numero e del nome delle specie che lo abitano è il primo passo per poter misurare le caratteristiche della biodiversità di un territorio.
Il numero di specie che si trovano all'interno di una comunità o area è la ricchezza di specie. Quando questi dati sono noti, devono essere studiati altri elementi, come, ad esempio, l'unicità tassonomica, la diversità tassonomica, il significato ecologico e le interazioni tra le specie, tra gli altri.
Di solito, la ricchezza delle specie, e la biodiversità in generale, aumentano con l'allargamento dell'area che stiamo studiando o quando ci spostiamo da una longitudine e una latitudine maggiore a una minore verso l'equatore.
Va tenuto presente che non tutte le specie contribuiscono allo stesso modo all'esistenza della diversità nell'area. Dal punto di vista ecologico, le diverse dimensioni della biodiversità sono rappresentate dal numero di livelli trofici e dalla varietà dei cicli vitali che contribuiscono in modo differenziato.
L'esistenza di alcune specie nell'area ha la capacità di aumentare il livello di diversità di una comunità ecologica, mentre quella di altre no.
diversità beta
La diversità beta è una misura della diversità che viene catturata tra le comunità. È una misura della gamma e del grado di cambiamento delle specie attraverso un gradiente o da un habitat all'altro. Una delle attività di questo tipo di misurazione è studiare il confronto della diversità sul pendio di una montagna. La diversità beta tiene conto anche del cambiamento temporale nella composizione delle specie.
diversità gamma
La diversità gamma è quella la cui funzione è quella di quantificare la diversità a un livello spaziale più elevato. È quello che si occupa di spiegare la diversità delle specie all'interno di un ampio areale geografico. Di solito risulta essere quello della diversità alfa e del grado di differenziazione beta tra di loro.
In questo modo, la diversità gamma risulta essere la velocità con cui vengono trovate altre specie e viene studiata la loro sostituzione geografica.
Indici di diversità delle specie
In ecologia, gli indici di diversità sono ampiamente utilizzati, al fine di quantificarla utilizzando variabili matematiche.
Un indice di diversità è concettualizzato come un riepilogo statistico utilizzato per misurare il numero totale di specie locali che vivono in habitat diversi. L'indice può essere rappresentato come una dominance o come un'equity e parleremo di quelli più utilizzati.
Indice della diversità di Shannon
L'indice di Shannon, o indice di Shannon-Weaver, è comunemente usato per misurare la biodiversità specifica. È rappresentato da una H' e i valori dell'indice variano solo tra numeri positivi. Nella maggior parte degli ecosistemi gli indici sono valutati tra 2 e 4.
Si ritiene che i valori inferiori a 2 abbiano una diversità relativamente ridotta, come nel caso di ecosistema desertico. Valori maggiori di 3 indicano invece l'esistenza di un elevato livello di diversità, come nel caso del bosco o Clima tropicale o una scogliera.
Per calcolare il valore di questo indice si considera il numero delle specie, che è ciò che chiamiamo ricchezza, e il loro numero relativo, che chiamiamo abbondanza. Il valore massimo dell'indice è solitamente vicino a 5 e il valore minimo è 0, che è il luogo in cui esistono solo le specie, il che significa che non c'è diversità. Un ecosistema con un indice Shannon pari a 0 può essere una monocoltura.
Indice di diversità Simpson
L'indice di Simpson è quello rappresentato da una lettera D, e stima la probabilità che due individui scelti a caso da un campione appartengano alla stessa specie, oa un'altra categoria tassonomica.
Allo stesso modo, l'indice di diversità Simpson è espresso come 1 – D. Quindi i valori sono compresi tra 0 e 1 e, inversamente all'indice precedente, esprime la probabilità che due individui scelti a caso facciano parte di specie diverse.
Un altro modo per affermarlo è per mezzo di un indice reciproco rappresentato come 1/D. In questo modo, il valore di 1 esprime l'esistenza di una comunità che ha una sola specie. Se il valore aumenta, è un'indicazione che c'è una maggiore diversità.
Sebbene gli indici Shannon e Simpson siano i più comunemente usati nella letteratura ecologica, ce ne sono altri come l'indice Margalef, McIntosh e Pielou, tra gli altri.
Perché dovremmo quantificare la biodiversità?
Le misurazioni della biodiversità sono fondamentali se si intende avere dati sulle fluttuazioni della diversità, in base ai cambiamenti nell'ambiente che danneggiano gli ecosistemi, siano essi causati naturalmente o dall'azione dell'uomo. .
Il motivo per misurare la biodiversità è verificare le conseguenze dell'evoluzione della vita sulla Terra, iniziata circa 3.5 miliardi di anni fa e durante tutto questo tempo, gli esseri viventi hanno dato origine a diverse forme di vita che si osservano oggi sul pianeta.
Pertanto, i diversi processi di evoluzione sono stati responsabili di questo enorme numero di esseri viventi, grazie alla liberazione della competizione, della divergenza ecologica e della coevoluzione.
