El documento describe conceptos clave sobre hipótesis y patrones comunitarios en ecología. Explica que los individuos, no las especies, son la unidad de cambio en las poblaciones y que la variabilidad genética juega un papel importante en procesos supraindividuales. También describe patrones globales de diversidad como una mayor riqueza en la región intertropical y una disminución de especies a mayores latitudes, así como patrones temporales de cambio en la biodiversidad a través del tiempo geológico.

1. Hipótesis y patrones
comunitarios

2. Conceptos clave
• Los niveles de organización ecológica y biológica de un
ecosistema y sus interacciones
• El número de diferentes unidades biológicas (especies) dentro
de cada nivel
• La influencia y grado de similitud de los atributos y los roles
que tienen las unidades biológicas y ecológicas dentro de cada
unidad
• La configuración espacial de las unidades en cada nivel

3. • La unidad de cambio en las poblaciones son los individuos:
– Los individuos comen o son comidos, parasitan o son parasitados, no
las especies
– las comunidades son conjuntos de individuos de diferentes especies,
no de especies
• De toda la variabilidad intraespecífica, la genética juega un papel
especial en procesos supra-individuales:
– La variabilidad genética trasciende temporal y espacialmente al
individuo y provee a la especie la capacidad de evolucionar por medio
de adaptación

4. Los ecosistemas funcionan por
procesos definidos evolutivamente:
• Captura de energía – Eficiencia en la captura y su conversión en
biomasa determinada genéticamente
• Transferencia de energía
– Interacciones dentro y entre especies (esp. de un nivel trófico al
siguiente) determinadas por procesos adaptativos
• Interacciones de las especies con el ambiente físico
– Selección de adaptaciones y resiliencia

5. •La diversidad genética, resultado de evolución adaptativa subyace
procesos ecológicos al nivel de especies, poblaciones, comunidades y
ecosistemas
• Estudios de variabilidad genética dentro de una población se han
enfocado a la pérdida de diversidad que conlleva:
– reducción de la población a resistencia de patógenos y plagas
– pérdida de capacidad de responder a fluctuaciones serias del
ambiente físico
• La diferenciación intra-poblacional incrementa con reducción de flujo
génico o con reducción de dispersión en especies de reproducción
asexual

6. • Reducción de tamaño poblacional, fragmentación y cambios en la
abundancia relativa de especies son ahora situaciones muy comunes
• En condiciones de fragmentación de poblaciones, cada población es
suficientemente diferente en sus adaptaciones locales para no ser
considerada como “intercambiable”
• Esto tiene consecuencias importantes en programas de
reintroducción de especies que se han extinguido localmente

7. Relación entre especies y el
funcionamiento
a) cada especie es única y juega un papel insustituible en el
ecosistemas, hasta
b) las especies se sobreponen en funciones al grado de que la
remoción de una o varias es sustituida por otras (redundancia o
compensación funcional), pasando por
c) algunas son insustituibles, otras redundantes

8. Grupos funcionales
• Grupos de especies con efectos similares en los procesos
ecosistémicos
• Muchas especies pueden pertenecer a más de un grupo funcional y
afectar a especies en otros grupos funcionales
• Lo anterior hace difícil predecir el efecto de adiciones o remociones
de especies
• La compensación de una especie a un grupo funcional no implica
compensación en otros grupos funcionales

9. Hipótesis de los “remaches”
• Originalmente propuesta por Ehrlich & Ehrlich
(1981) consiste en:
– Cada especie contribuye de igual manera a la probabilidad de
cambios en la comunidad si es extirpada de la misma
– Pero importa cuantos remaches (especies) hay, dónde están
ubicados en el sistema y cuantos de sus vecinos son removidos
• Diversos experimentos de Tilman en pastizales (1994) sostienen
esta hipótesis, en contra de las hipótesis de redundancia

11. Patrones globales
• A pesar de herramientas (SIG), la información a escala global es muy
reducida para la mayor parte de los grupos
• Existen datos ± completos para:
– Mamíferos terrestres
– Anfibios
– Plantas vasculares (Barthlott et al. 1999)
– Corales escleractinios (Veron, 200)
– Algunos grupos de peces marinos y aguas continentales (Froese y
Pauly, 2003; WRI, 2003)

12. Patrones en la distribución
espacial
• La región intertropical es claramente más rica en especies
• Hay correlación de abundancia y distribución entre grupos de
organismos (e. g. mamíferos y anfibios)
• Aves tienden a aparecer mucho más en islas por su movilidad
• Especies acuáticas (marinas y continentales) no tienen patrones
sencillos: máxima diversidad está a latitudes intermedias (20° – 30°
N y S)
• Especies vágiles tienen áreas de distribución muy grandes (aves),
las menos móviles menores (anfibios, reptiles) pero presentan
mayores endemismos y más riesgo de extinción

13. Patrones latitudinales
• La mayor parte de los organismos reducen el número de especies a
mayor latitud
• A mayor latitud mayores tamaños corporales y más pequeñas
poblaciones (excepto reptiles)

15. Patrones adimensionales
• No relacionados a escalas espaciales o temporales
• Tamaño corporal: distribución de tamaños favorece los
intermedios no los extremos
• Grupos con tamaños mayores tienden a tener menos especies
que los de tamaños menores
• En cadenas tróficas, la diversidad decrece en los niveles tróficos
mayores
• Muy pocas especies son omnívoras (e.g. se alimentan en más
de un nivel trófico)

16. Patrones globales de
endemismos
• La región intertropical concentra los mayores endemismos
• Los centros de endemismo de vertebrados se encuentran en
áreas aisladas o de topografía muy variada
• Los centros de endemismo de arrecifes están también en áreas
aisladas por distancia o por corrientes
• Patrones de endemismo de vertebrados (y plantas) difieren de
los de invertebrados y microorganismos

17. Altos valores de endemismo están ligados a una alta
diversidad alfa
• Finlay y Fenchel (2004) encuentran que los organismos de
<1mm son muy abundantes y cosmopolitas; los de >10 mm
son mucho menos abundantes y menos cosmopolitas
• En el Neotrópico los endemismos más altos están en las
zonas menos húmedas
• Taxa terrestres (plantas, primates y carnívoros) sugieren
que los trópicos tienen las más largas historias evolutivas
independientes (Sechrest et al, 2002)
• En consecuencia, las ANP del mundo no cubren a un gran
número de especies endémicas y/o amenazadas (Rodrígues
et al, 2004)

18. Patrones temporales
Cambios notables en tiempo geológico:
– Familias de animales marinos han cambiado de casi cero en el
precámbrico (600 ma) a casi 800 familias en el presente
(Sepkoski,1992)

20. • Aunque la mayor diversidad de especies en la historia
está presente ahora, ni el proceso de aumento ha sido
parejo, ni todos los grupos han incrementado especies
• Varios factores se aducen como causa:
– Factores externos como la separación de continentes
y su deriva
– Cambio de condiciones climáticas
– Factores internos: creciente capacidad de ocupar
nuevos nichos disponibles, y > subdivisión de los
mismos
• Nuevamente, hay sesgo de información: mayores
datos en plantas y animales superiores

21. • Otros patrones temporales en biodiversidad son
los relacionados a sucesión secundaria
• Proceso de incremento en diversidad con la edad
sucesional y una estabilización a cierta edad
• Variaciones estacionales de diversidad de
especies, ligados con cambios ambientales,
migratorios, etc.