La biogeografía insular [1] o biogeografía insular es un campo dentro de la biogeografía que examina los factores que afectan la riqueza de especies y la diversificación de comunidades naturales aisladas. La teoría se desarrolló originalmente para explicar el patrón de la relación especie-área que ocurre en las islas oceánicas. Bajo cualquier nombre, ahora se usa en referencia a cualquier ecosistema (presente o pasado [2] ) que está aislado debido a que está rodeado por ecosistemas diferentes, y se ha extendido a picos de montañas , montes submarinos , oasis , bosques fragmentados e incluso hábitats naturales. aislado por humanosdesarrollo de la tierra . El campo fue iniciado en la década de 1960 por los ecologistas Robert H. MacArthur y EO Wilson , [3] quienes acuñaron el término biogeografía de islas en su contribución inaugural a la serie Monograph in Population Biology de Princeton, que intentó predecir el número de especies que existirían. en una isla recién creada.
Definiciones
Para propósitos biogeográficos, un ambiente insular o "isla" es cualquier área de hábitat adecuada para un ecosistema específico, rodeada por una extensión de hábitat inadecuado. [ cita requerida ] Si bien esta puede ser una isla tradicional, una masa de tierra rodeada de agua, el término también se puede aplicar a muchas "islas" no tradicionales, como los picos de las montañas, [1] manantiales o lagos aislados, [4 ] y bosques no contiguos. [2] El concepto se aplica a menudo a hábitats naturales rodeados de paisajes alterados por humanos, como extensiones de pastizales rodeados de carreteras o áreas habitacionales [ cita requerida ] y parques nacionales. [5] Además, lo que es insular para un organismo puede no serlo para otros, algunos organismos ubicados en las cimas de las montañas también pueden encontrarse en los valles, mientras que otros pueden estar restringidos a los picos. [6]
Teoría
La teoría de la biogeografía insular propone que el número de especies que se encuentran en un entorno insular no perturbado ("isla") está determinado por la inmigración y la extinción . Y además, que las poblaciones aisladas pueden seguir diferentes rutas evolutivas, como lo demuestra la observación de Darwin de los pinzones en las Islas Galápagos . La inmigración y la emigración se ven afectadas por la distancia de una isla a una fuente de colonos ( efecto de la distancia ). Por lo general, esta fuente es el continente, pero también pueden ser otras islas. Las islas que están más aisladas tienen menos probabilidades de recibir inmigrantes que las que están menos aisladas.
La tasa de extinción una vez que una especie logra colonizar una isla se ve afectada por el tamaño de la isla; esta es la curva o efecto especie-área . Las islas más grandes contienen áreas de hábitat más grandes y oportunidades para variedades de hábitat más diferentes. El tamaño del hábitat más grande reduce la probabilidad de extinción debido a eventos fortuitos . La heterogeneidad del hábitat aumenta el número de especies que tendrán éxito después de la inmigración.
Con el tiempo, las fuerzas compensatorias de la extinción y la inmigración dan como resultado un nivel de equilibrio de riqueza de especies.
Modificaciones
Además de afectar las tasas de inmigración, el aislamiento también puede afectar las tasas de extinción. Las poblaciones de islas que están menos aisladas tienen menos probabilidades de extinguirse porque los individuos de la población de origen y otras islas pueden inmigrar y "rescatar" a la población de la extinción; esto se conoce como efecto de rescate .
Además de tener un efecto sobre la extinción, el tamaño de la isla también puede afectar las tasas de inmigración. Las especies pueden apuntar activamente a islas más grandes por su mayor número de recursos y nichos disponibles; o las islas más grandes pueden acumular más especies por casualidad simplemente porque son más grandes. Este es el efecto objetivo.
Factores de influencia
- Grado de aislamiento (distancia al vecino más cercano y al continente)
- Duración del aislamiento (tiempo)
- Tamaño de la isla (un área más grande generalmente facilita una mayor diversidad)
- La idoneidad del hábitat que incluye:
- Clima (tropical versus ártico, húmedo versus árido, variabilidad, etc.)
- Composición inicial de plantas y animales si se ha unido previamente a una masa terrestre más grande (por ejemplo , marsupiales , primates )
- La composición actual de especies
- Ubicación relativa a las corrientes oceánicas (influye en los patrones de flujo de nutrientes, peces, aves y semillas)
- Ubicación relativa al golpe de polvo (influye en los nutrientes) [7]
- Serendipity (los impactos de las llegadas fortuitas)
- Actividad humana
Récord histórico
La teoría se puede estudiar a través de los fósiles, que proporcionan un registro de la vida en la Tierra. Hace 300 millones de años, Europa y América del Norte se encontraban en el ecuador y estaban cubiertos por humeantes selvas tropicales. El cambio climático devastó estas selvas tropicales durante el Período Carbonífero y, a medida que el clima se volvió más seco, las selvas tropicales se fragmentaron. Las islas reducidas de bosque eran inhabitables para los anfibios, pero se adaptaban bien a los reptiles, que se volvieron más diversos e incluso variaron su dieta en el entorno rápidamente cambiante; Este evento de colapso de la selva tropical del Carbonífero desencadenó un estallido evolutivo entre los reptiles. [2]
Experimentos de investigación
La teoría de la biogeografía de las islas fue probada experimentalmente por EO Wilson y su alumno Daniel Simberloff en las islas de manglares de los Cayos de Florida . [8] Se estudió la riqueza de especies en varias pequeñas islas de manglares. Las islas fueron fumigadas con bromuro de metilo para limpiar sus comunidades de artrópodos . Luego de la fumigación, se monitoreó la inmigración de especies a las islas. En un año, las islas se habían vuelto a colonizar a los niveles previos a la fumigación. Sin embargo, Simberloff y Wilson sostuvieron que esta riqueza de especies final oscilaba en cuasi-equilibrio. Las islas más cercanas al continente se recuperaron más rápido según lo predicho por la Teoría de la biogeografía de las islas. No se probó el efecto del tamaño de la isla, ya que todas las islas tenían aproximadamente el mismo tamaño.
La investigación realizada en la estación de investigación de la selva tropical en la isla de Barro Colorado ha arrojado una gran cantidad de publicaciones sobre los cambios ecológicos posteriores a la formación de las islas, como la extinción local de grandes depredadores y los cambios posteriores en las poblaciones de presas. [9]
Aplicaciones en biología de la conservación
A los pocos años de la publicación de la teoría, se había realizado su aplicación potencial al campo de la biología de la conservación y se estaba debatiendo enérgicamente en los círculos ecológicos . [10] La idea de que las reservas y los parques nacionales formaban islas dentro de paisajes alterados por los humanos ( fragmentación del hábitat ), y que estas reservas podrían perder especies a medida que se "relajaran hacia el equilibrio" (es decir, perderían especies a medida que alcanzaran su nuevo número de equilibrio). , conocido como deterioro del ecosistema) causó una gran preocupación. Esto es particularmente cierto cuando se conservan especies más grandes que tienden a tener rangos más amplios. Un estudio de William Newmark, publicado en la revista Nature y reportado en el New York Times , mostró una fuerte correlación entre el tamaño de un parque nacional protegido de EE. UU. Y la cantidad de especies de mamíferos.
Esto llevó al debate conocido como único grande o varios pequeños (SLOSS), descrito por el escritor David Quammen en The Song of the Dodo como "la propia versión gentil de la ecología de la guerra de trincheras". [11] En los años posteriores a la publicación de los artículos de Wilson y Simberloff, los ecologistas habían encontrado más ejemplos de la relación especie-área, y la planificación de la conservación asumía el punto de vista de que una reserva grande podía contener más especies que varias reservas más pequeñas, y que la mayor las reservas deben ser la norma en el diseño de reservas . Este punto de vista fue defendido en particular por Jared Diamond . Esto provocó la preocupación de otros ecologistas, incluido Dan Simberloff, quien consideró que se trataba de una simplificación excesiva no probada que dañaría los esfuerzos de conservación. La diversidad del hábitat fue tan o más importante que el tamaño para determinar el número de especies protegidas.
La teoría de la biogeografía de las islas también condujo al desarrollo de corredores de vida silvestre como una herramienta de conservación para aumentar la conectividad entre las islas de hábitat. Los corredores de vida silvestre pueden aumentar el movimiento de especies entre parques y reservas y, por lo tanto, aumentar la cantidad de especies que pueden ser sustentadas, pero también pueden permitir la propagación de enfermedades y patógenos entre poblaciones, lo que complica la simple proscripción de la conectividad que es buena para la biodiversidad.
En diversidad de especies, la biogeografía de las islas describe más la especiación alopátrica . La especiación alopátrica es donde surgen nuevos grupos de genes a partir de la selección natural en grupos de genes aislados. La biogeografía de las islas también es útil para considerar la especiación simpátrica , la idea de que diferentes especies surgen de una especie ancestral en la misma área. El mestizaje entre las dos especies adaptadas de manera diferente evitaría la especiación, pero en algunas especies, parece haber ocurrido una especiación simpátrica.
Ver también
- Perturbación (ecología)
- Ecología de la isla
- Mamíferos del Caribe
- Dinámica de parches
- Decaimiento de la distancia
- Isla del cielo
Referencias
- ↑ a b Brown, James H. (1978). "La teoría de la biogeografía insular y la distribución de aves y mamíferos boreales" (PDF) . Memorias del naturalista de la Gran Cuenca . 2 : 209-227. Código SA A78BRO01IDUS.
El presente artículo compara la distribución de aves y mamíferos boreales entre las cadenas montañosas aisladas de la Gran Cuenca y relaciona esos patrones con la teoría en desarrollo de la biogeografía insular.
- ^ a b c Sahney, S .; Benton, MJ; Falcon-Lang, HJ (2010). "El colapso de la selva tropical desencadenó la diversificación de los tetrápodos de Pensilvania en Euramerica". Geología . 38 (12): 1079–1082. Código bibliográfico : 2010Geo .... 38.1079S . doi : 10.1130 / G31182.1 .
- ^ MacArthur, Robert H .; Wilson, EO (1967). La teoría de la biogeografía insular . Princeton, Nueva Jersey: Princeton University Press.
- ^ Hall, Dianne; Willig, Michael; Moorhead, Daryl L .; Robert W. Sites, Robert W .; Fish, Ernest B .; Mollhagen, Tony R. (marzo de 2004). "Diversidad de macroinvertebrados acuáticos de los humedales de Playa: el papel del paisaje y las características biogeográficas de las islas". Humedales . 24 (1): 77–91. doi : 10.1672 / 0277-5212 (2004) 024 [0077: AMDOPW] 2.0.CO; 2 .
- ^ Newmark, WD (29 de enero de 1987). "Una perspectiva de la isla de puente terrestre sobre las extinciones de mamíferos en los parques occidentales de América del Norte" (PDF) . Naturaleza . 325 (6103): 430–432. Código Bibliográfico : 1987Natur.325..430N . doi : 10.1038 / 325430a0 . hdl : 2027,42 / 62554 . PMID 3808043 . Archivado desde el original (PDF) el 26 de agosto de 2014.
- ^ Franzén, Markus; Schweiger, Oliver; Betzholtz, Per-Eric (enero de 2012). "Las relaciones entre especies y áreas están controladas por los rasgos de las especies" . PLOS ONE . 7 (5): e37359. Código bibliográfico : 2012PLoSO ... 737359F . doi : 10.1371 / journal.pone.0037359 . PMC 3357413 . PMID 22629384 .
- ^ Chadwick, OA; Derry, LA; Vitousek, PM; Huebert, BJ; Hedin, LO (1999). "Cambio de fuentes de nutrientes durante cuatro millones de años de desarrollo del ecosistema". Naturaleza . 397 (6719): 491. doi : 10.1038 / 17276 .
- ^ Simberloff, Daniel ; Wilson, Edward O. (marzo de 1969). "Zoogeografía experimental de islas - colonización de islas vacías" . Ecología . 50 (2): 278-296. doi : 10.2307 / 1934856 . JSTOR 1934856 .
- ^ Willis, Edwin O. (1974). "Poblaciones y extinciones locales de aves en la isla Barro Colorado, Panamá". Monografías ecológicas . 44 (2): 153–169. doi : 10.2307 / 1942309 . JSTOR 1942309 .
- ^ Lomolino, Mark V. (enero de 2000). "Un llamado a un nuevo paradigma de la biogeografía insular". Ecología y biogeografía global . 9 (1): 1–6. doi : 10.1046 / j.1365-2699.2000.00185.x .
- ^ Quammen, David (1996). La canción del Dodo: biogeografía insular en una era de extinciones . Scribner. pag. 446. ISBN 978-0-684-80083-7.
Otras lecturas
- Schoenherr, Allan A .; Feldmeth, C. Robert; Emerson, Michael J. (2003). Historia natural de las islas de California . Prensa de la Universidad de California.
- Heatwole, Harold. "Historia de la Ecología y Biogeografía Insular". Océanos y ecosistemas acuáticos, Vol II . Enciclopedia de sistemas de soporte vital.