Boyero L (2008) Gradientes latitudinales de biodiversidad. ECOLOGIA.INFO 32

Gradientes Latitudinales de Biodiversidad

Luz Boyero
School of Tropical Biology
James Cook University
Australia

Nota: Procuramos mantener este artículo actualizado a medida que se obtienen nuevos resultados científicos. Por lo tanto, presenta información de último momento sobre el tópico que cubre.

Los exuberantes trópicos: verdad o mito?

La palabra ‘tropical’ normalmente evoca imágenes de una densa selva repleta de todo tipo de criaturas, o un arrecife de coral lleno de peces multicolores. Sin embargo, ‘los trópicos’, es decir, la zona comprendida aproximadamente entre los 30º al norte y al sur del ecuador (Pringle 2000), incluyen también enormes extensiones de desierto y sabana que, por el contrario, parecen contener muy poca cantidad y diversidad de seres vivos.

Son entonces los trópicos biológicamente más diversos que otras zonas climáticas? De hecho, este es el patrón ecológico más universalmente aceptado y más antiguamente reconocido (Hawkins 2001). Los trópicos tienen una riqueza de especies extraordinariamente alta o, visto desde otra perspectiva, las áreas fuera de los trópicos tienen una riqueza de especies extraordinariamente baja (Balckburn y Gaston 1996).

Generalidad de los gradientes latitudinales de diversidad

A pesar del reconocimiento de la generalidad de los gradientes latitudinales de diversidad, nuestro conocimiento se encuentra sesgado hacia algunos grupos taxonómicos, regiones y tipos de ecosistema. En primer lugar, la mayoría de estudios se han llevado a cabo con vertebrados, que no obstante suponen menos del 5% de las especies que existen en el planeta. Por ejemplo, muchos mamíferos muestran su máxima riqueza de especies en los trópicos (Kaufman 1995), mientras que algunos grupos de insectos muestran gradientes latitudinales inversos (Kouki et al. 1994).

En segundo lugar, los gradientes latitudinales de diversidad descritos para el hemisferio norte parecen no ser válidos para el hemisferio sur (Platnick 1991, Boyero 2002). Por ejemplo, los vertebrados terrestres son más ricos en especies en Centroamérica que en Norteamérica, pero éste no es el caso en la región tropical frente a la región templada en Australia (Schall y Pianka 1978). La riqueza de especies de Odonata por unidad de área es similar en la región tropical y la región templada de Sudamérica, mientras que es unas 29 veces mayor en Centroamérica que en Norteamérica (Boyero 2002). El llamado ‘sesgo boreal’ (Platnick 1991) existe porque la gran mayoría de estudios han sido llevados a cabo por investigadores norteamericanos o europeos.

En tercer lugar, la mayor parte de la información disponible procede de ecosistemas terrestres o marinos, mientras que las aguas dulces han recibido muy escasa atención, a pesar de contener el 20% de las especies vertebradas del planeta (Rohde 1998). No obstante, los datos disponibles sugieren que los peces de agua dulce y los macroinvertebrados son más diversos en los trópicos. Por ejemplo, la riqueza de especies de peces en lagos tropicales excede con creces la de lagos templados (p.ej. 1450 especies en los lagos Victoria, Tanganyika y Malawi, frente a 212 especies en los Grandes Lagos Norteamericanos y el lago Baikal; Rohde 1998).

Encontramos un patrón similar en los grandes ríos (p.ej. 2000 especies en el Amazonas y 700 en el Congo, frente a 250 especies en el Mississipi y 70 en el Danubio, Pringle 2000). Algunos macroinvertebrados fluviales son más diversos en los trópicos, tanto en Australia (Boulton et al. 2005) como en América (p.ej. 25 especies de Odonata y 32 de Ephemeroptera por unidad de área (106 km2) en Norteamérica, frente a 717 Odonata y 206 Ephemeroptera en Centroamérica; Boyero 2002).

Diversidad regional frente a diversidad local

Al considerar cualquier patrón ecológico (Levin 1992) y, específicamente, los gradientes latitudinales de riqueza de especies, la escala espacial es un factor fundamental a tener en cuenta (Lyons y Willig 1999, Kaspari et al. 2003, Rahbeck 2005). Los dos enfoques principales para estudiar los patrones de diversidad son la diversidad regional – el número de especies en una región – y la diversidad local – el número de especies en una localidad.

El número de especies dentro de un bioma, un continente, o una zona climática, son ejemplos de diversidad regional, que está determinada por factores tal y como la geología, el clima, la migración o la extinción. Por otro lado, la diversidad local se refiere al número de especies dentro de, por ejemplo, un macizo de arrecife de coral, una extensión de bosque, o un tramo de río. La diversidad local está normalmente (aunque no siempre) fuertemente relacionada con la diversidad regional (Caley y Schluter 1997), la cual determina el ‘pool’ de especies disponibles. Sin embargo, las especies de dicho ‘pool’ pueden estar o no estar presentes en una localidad, dependiendo de factores locales tal y como la estructura del hábitat, la productividad, las perturbaciones o las interacciones bióticas (Rohde 1992, Rosenzweig y Abramsky 1993).

Por ejemplo, en los ríos, la diversidad regional tiende a ser mayor en los trópicos (Boyero 2002, Boulton et al. 2005), mientras que la diversidad local es prácticamente constante entre latitudes, o no muestra ningún patrón latitudinal claro (Vinson y Hawkins 2003). La explicación a esta diferencia puede ser un mayor reemplazamiento de especies de una localidad a otra en los trópicos, tal y como ha sido demostrado para los macroinvertebrados (Lake et al. 1994) y sugerido para los anfibios anuros (Boulton et al. 2005). Aunque los procesos biogeográficos pueden generar una mayor riqueza de especies en los trópicos para muchos grupos taxonómicos, la naturaleza altamente variable e impredecible del hábitat fluvial impone un límite superior a la diversidad local, homogeneizándola alrededor del mundo (Boulton et al. 2005). Dicho hábitat, aunque altamente heterogéneo a escalas relativamente pequeñas (Boyero 2003, Boyero y Bosch 2004), es extraordinariamente similar alrededor del mundo (Hynes 1970), lo cual hace a los ríos ideales para testar hipótesis sobre patrones de diversidad a gran escala y gradientes ecológicos (Vinson y Hawkins 2003). Aun así, la diversidad local de los peces fluviales parece tener fuertes influencias regionales (Angermeier y Winston 1998), al igual que ocurre con muchos grupos de organismos en ecosistemas terrestres y marinos (Caley y Schluter 1997).

Las causas de los gradientes latitudinales de diversidad

Lo que determina la diversidad biológica no es, claramente, la latitud per se, sino las variables ambientales correlacionadas con la latitud. Más de 25 mecanismos diferentes han sido propuestos para explicar los gradientes latitudinales de diversidad, pero aún no se ha llegado a ningún consenso (Gaston 2000).

Uno de los factores propuestos como causa de los gradientes latitudinales de diversidad es el área de las zonas climáticas. Las zonas terrestres tropicales tienen una superficie climáticamente constante mayor que las zonas terrestres a mayor latitud con fluctuaciones de temperatura de la misma magnitud (Rosenzweig 1992). Esto puede estar relacionado con mayores niveles de especiación y menores tasas de extinción en los trópicos (Rosenzweig 1992, Gaston 2000, Buzas et al. 2002). Además, la mayoría de la superficie terrestre durante el Terciario era tropical o subtropical, lo que podría explicar en parte la mayor diversidad actual en los trópicos como resultado de procesos históricos y evolutivos (Ricklefs 2004).

La mayor radiación solar en los trópicos incrementa la productividad, que a su vez se cree que aumenta la diversidad biológica. Sin embargo, la productividad únicamente puede explicar por qué hay una mayor biomasa total en los trópicos, y no por qué dicha biomasa debería repartirse en más individuos y dichos individuos en más especies (Blackburn y Gaston 1996). Los tamaños corporales y las densidades poblacionales son típicamente menores en los trópicos, lo cual implica un mayor número de especies, pero las causas y las interacciones entre estas tres variables son complejas y aún inciertas (Blackburn y Gaston 1996).

La mayores temperaturas de los trópicos podrían implicar tiempos de generación más cortos y tasas de mutación más altas, acelerando así la especiación en estas áreas (Rohde 1992). La especiación también podría ser acelerada por una mayor complejidad de hábitat en los trópicos, aunque esto no es aplicable a los ecosistemas de agua dulce. La explicación más plausible es una combinación de varios factores, y es esperable que diferentes factores afecten de modo distinto a diferentes grupos de organismos, regiones (p.ej. hemisferio norte frente a hemisferio sur) y ecosistemas, dando lugar a la variedad de patrones que observamos.

La importancia de comprender los gradientes latitudinales de diversidad
La comprensión de la distribución global de la biodiversidad es uno de los objetivos más significativos de ecólogos y biogeógrafos (Gaston 2000). Pero, más allá de objetivos puramente científicos, este entendimiento es esencial para temas aplicados de principal preocupación para la humanidad, tal y como la invasión de especies, el control de enfermedades y sus vectores, o los posibles efectos del cambio climático global en el mantenimiento de la biodiversidad (Gaston 2000).

Las áreas tropicales, por lo general situadas en países en vías de desarrollo, juegan un papel prominente en esta imagen, ya que sus tasas de degradación de hábitat y de pérdida de biodiversidad son excepcionalmente altas. Así como existía muy poca información sobre las condiciones ‘naturales’ de los ecosistemas de zonas templadas antes de que éstos fueran dramáticamente alterados, hoy en día esta información es muy escasa para los trópicos. La diferencia es que, hoy, todavía no es demasiado tarde para obtener dicha información (Pringle 2000).

Referencias

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Información sobre esta revisión

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La autora es: Dr. Luz Boyero (PhD en Biología)

Fotografía: Una Papamosca de la familia Tyrannidae. Esta familia, de más de 400 especies, es la mayor familia de aves del hemisferio occidental, además de endémica de esta región. Como muchos (pero no todos) taxones animales y vegetales, la Tyrannidae muestra un gradiente latitudinal de diversidad.   La fotografía está tomada en Costa Rica por Michael Duquette Fowler (Estados Unidos de América).

Para citar este artículo:

Boyero L  2008  Gradientes latitudinales de biodiversidad. ECOLOGIA.INFO 32.

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