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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO ESCUELA NACIONAL COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES
PLANTEL SUR
Guía de estudio para el examen extraordinario de
Biología IV Programa actualizado 2016
Elaborada por: Álvarez Rubio Margarito Franco Flores Laura Rosalía García Gómez Arturo Moreno Navarrete Rosa Griselda Ortega Rangel Victoria Rebetez Romero Renata Salinas Hernández Irma Sofía Serrano Vizuet Miguel Solís Yáñez Miguel Ángel
Coordinadores: Franco Flores Laura Rosalía García Gómez Arturo
Abril 2019
2
Índice
Presentación………………………………………………………………………. 4
Propósitos del curso de Biología IV…………………………………………….. 6
Contenidos temáticos…………………………………………………………….. 7
Unidad I: ¿Cómo explica la evolución y mantenimiento de la
biodiversidad?..............................................................................................
8
Tema I: Principales procesos evolutivos que explican la biodiversidad 11
1. Selección Natural y adaptación……………...………………………………. 11
2. Deriva Génica..………………………………………………………………… 27
Tema II: Especie y especiación….………………………………………….... 38
1. Concepto de especie………………………………………………………….. 38
2. Patrones de cambio evolutivo……………………...………………………… 59
3. Especiación: conceptos y modelos…………..……………………………... 55
Tema III: Filogenia e historias de vida……………………………………….. 65
1. Extinciones y radiación adaptativa………..………………….……………… 65
2. Árboles filogenéticos……..………….…………………………...…………… 72
Unidad II: ¿Por qué es importante el conocimiento de la biodiversidad
en México?....................................................................................................
84
Tema I: Caracterización de la biodiversidad……..………………………… 87
1. Niveles de biodiversidad……………………………………………………… 87
3
2. Patrones de la biodiversidad…………………………………………………. 95
3. Tipos de biodiversidad………………………………………………………… 120
Tema II: Biodiversidad de México……………………………………………. 130
1. Factores que explican su megadiversidad………………………………….. 130
2. Regionalización de la biodiversidad…………………………………………. 142
3. Factores que afectan la biodiversidad………………………………………. 150
4. Uso y conservación de la biodiversidad…………………………………….. 160
5. Importancia de la biodiversidad……………………………………………… 180
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Guía para el examen extraordinario de Biología IV
Presentación
El presente material didáctico es la Guía de Estudio para la asignatura de Biología
IV del Colegio de Ciencias y Humanidades, Plantel Sur; que se imparte en el sexto
semestre. Esta fue desarrollada con el propósito de brindar apoyo a los estudiantes
que así lo requieran, en su preparación académica para la presentación del examen
extraordinario de dicha asignatura.
La guía puede ser utilizada de forma autodidáctica, en grupos de estudio, o con
el apoyo de un académico o asesor del Programa Institucional de Asesorías (PIA).
En este documento encontrarás los propósitos del curso de Biología IV, de
acuerdo al Programa de estudio vigente (2016), una presentación de cada unidad,
el desarrollo de las temáticas con diferentes actividades de aprendizaje, mismas
que deberás realizar para reforzar tus aprendizajes, así como, preguntas de
autoevaluación al final de cada unidad, con sus respuestas, que te permitirán
familiarizarte con los exámenes extraordinarios realizados por la Academia de
ciencias experimentales.
Asimismo, se proporcionan diferentes fuentes bibliográficas y cibergráficas, con
el objeto de disponer de un apoyo adicional para tu estudio.
Te sugerimos que leas cuidadosamente la guía y subrayes e investigues las
palabras desconocidas; localices las palabras clave de cada tema y realices un
análisis, resumen, mapa conceptual o acordeón con el fin de sintetizar los
contenidos y estudiar; realices las actividades de aprendizaje incluidas en el
desarrollo de cada tema de esta guía; y en caso de seguir con dudas con algún
tema, acude a asesorías del PIA, en el edificio IM en los horarios establecidos para
las asesorías de la asignatura de Biología IV.
Consideraciones adicionales, con el fin de tener éxito en la aprobación de tu
examen extraordinario.
5
● Organiza y planea tu tiempo para lograr realizar todas las actividades
sugeridas en la presente guía, y por ende, prepararte para acreditar tu
examen.
● Apóyate de bibliografía y herramientas en línea para reforzar tus
conocimientos y aprendizajes básicos, y responder esta guía.
● Busca apoyo de algún asesor o profesor.
● Y si se te dificulta algún tema en particular, acude al Programa Institucional
de Asesorías (PIA).
● Llega preparado y temprano a realizar tu examen.
● Cuando te entreguen el examen, realiza una revisión y lectura previa del
mismo.
● Adquirir y resolver la guía, NO es requisito, NI sinónimo para aprobar el
examen, puesto que, los reactivos o preguntas del mismo pueden variar.
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Propósitos del curso de Biología IV
De acuerdo con el programa de Biología IV del Colegio de Ciencias y Humanidades
del 2018, se plantea como propósitos educativos para el alumno:
● Comprenda que la biodiversidad es el resultado de la evolución biológica, a
través del análisis de los procesos y patrones que contribuyen a explicar la
historia de la vida.
● Comprenda la importancia de la biodiversidad, a partir del análisis de su
caracterización, para que valore la necesidad de su conservación en nuestro
país.
● Profundice en la aplicación de habilidades, actitudes y valores para la
obtención, comprobación y comunicación del conocimiento científico, al llevar
a cabo investigaciones documentales, experimentales o de campo.
● Desarrolle una actitud crítica, científica y responsable ante problemas
concretos relacionados con la biodiversidad, desde los niveles elementales
de la organización de los sistemas biológicos y los procesos metabólicos que
permiten su conservación, hasta los mecanismos y procesos moleculares
que explican su diversificación, variación y surgimiento.
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Contenidos temáticos
Unidad 1. ¿Cómo explica la evolución el desarrollo y mantenimiento de la
biodiversidad?
Tema I. Principales procesos evolutivos que explican la biodiversidad
● Selección natural y adaptación.
● Deriva génica.
Tema II. Especie y especiación
● Concepto de especie.
● Patrones de cambio evolutivo.
● Especiación: concepto y modelos.
Tema III. Filogenia e historias de la vida
● Extinciones y radiación adaptativa.
● Árboles filogenéticos.
Unidad 2. ¿Por qué es importante el conocimiento de la biodiversidad de
México?
Tema I. Caracterización de la biodiversidad
● Niveles de la biodiversidad.
● Patrones de la biodiversidad.
● Tipos de diversidad.
Tema II. Biodiversidad de México
● Factores que explican su megadiversidad.
● Regionalización de la Biodiversidad.
● Factores que afectan la biodiversidad.
● Uso y conservación de la biodiversidad.
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Unidad 1
¿Cómo explica la evolución el desarrollo y
mantenimiento de la biodiversidad?
Propósito
Al finalizar la unidad, el alumno: comprenderá que la biodiversidad es el resultado
de la evolución biológica, a través del análisis de los procesos y patrones que
contribuyen a explicar la historia de la vida.
Presentación
Sin importar donde te encuentres, siempre vas a observar organismos en el planeta,
ya sean: plantas, algas, animales u hongos, y a pesar de no poderlos ver, te aseguro
que vivimos rodeados de bacterias. Incluso a través de la historia del planeta hemos
encontrados fósiles de organismos que ya no existen, tal es ejemplo de
estromatolitos (bacterias), trilobites, restos de magnolias, dientes de megalodón, y
los más increíbles de todos, los dinosaurios. En suma, estamos hablando de
diversidad biológica o biodiversidad como lo planteó en 1986 Walter G. Rosen
(García Olmedo, 2009).
El término Biodiversidad hace referencia a la variedad de especies en el planeta,
así como sus resultados naturales, esto derivado de miles de millones de años de
evolución a través de diferentes fuerzas, mecanismos, patrones evolutivos (Fig. 1),
así como la influencia de diversas actividades humanas.
La selección natural, de manera general, es una fuerza ejercida por la
naturaleza sobre los individuos de una población; del total de individuos, sólo
algunos van a presentar modificaciones en sus caracteres los cuales son
importantes para sobrevivir ante las presiones bióticas y/o abióticas de la
naturaleza.
La adaptación, es el resultado de este proceso evolutivo, en el cual las
poblaciones presentan un fenotipo o características que les permiten la
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sobrevivencia al ambiente en el que se encuentran, es decir, las especies al
sobrevivir estarán adaptadas a su ambiente.
Deriva génica, es una fuerza dominante en poblaciones pequeñas, donde las
mutaciones llegan a ser constantes, por consiguiente, se presentan cambios en las
frecuencias alélicas debidas a procesos azarosos.
Figura 1. Organizador conceptual de la unidad 1. ¿Cómo se explica la biodiversidad a través del
proceso evolutivo?, Modificado de Enríquez-Barajas 2016.
Por otro lado, la unidad fundamental en el estudio de la biología, es la especie;
sin embargo, delimitar dicho concepto es complejo dando lugar a varias
definiciones, las cuales se pueden agrupar en tres: la Biológica, la Taxonómica y la
Filogenética. Cada una de ellas se enfoca en un concepto particular; sin embargo,
se pueden vincular, sin olvidar la relación ancestro-descendiente ocurrida entre
diferentes taxones y su relación con las especies actuales. Es de tomar en cuenta
que los conceptos de especie deben incluir al menos dos aspectos: uno, debe
aplicarse al mayor número de organismos de un grupo determinado, dos, debe
permitir una clasificación sistemática.
También es importante resaltar que la diversificación de las especies son
resultado de procesos (patrones de cambio evolutivo), microevolutivos (anagénesis)
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y macroevolutivos (cladogénesis), así como de modelos de especiación, entre los
que se encuentran: alopátrica, simpátrica e hibridación.
Para comprender la historia de la vida de las diferentes especies, es necesario
advertir, como la fuerza de la extinción masiva da lugar al surgimiento de nuevas
especies mostrando relaciones filogenéticas más cercanas, o bien, dejando líneas
evolutivas truncadas, tal como lo propuso Darwin en su libro sobre El Origen de las
Especies. Dichas hipótesis ancestro descendiente se pueden observar y analizar a
través de dendrogramas; por consiguiente, los alumnos deberán comprender como
la especiación finaliza con algún mecanismo de aislamiento de las diferentes
poblaciones.
Al finalizar cada tema, así como la unidad, el alumno contará con una serie de
preguntas con sus respectivas respuestas para evaluar el aprendizaje obtenido a
través de la guía de Biología IV.
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Tema I:
Principales procesos evolutivos que explican la
biodiversidad.
1. Selección natural y adaptación
Elaborado por Miguel Ángel Solís Yáñez
Aprendizaje
● Explica los tipos de selección natural y la adaptación como procesos
evolutivos que modifican las frecuencias alélicas en las poblaciones
biológicas.
Introducción
La selección natural actualmente, se define como la reproducción diferencial de
genotipos que resulta de las interacciones entre los organismos individuales y su
ambiente y, de acuerdo con la Teoría Sintética de la evolución, es la principal fuerza
de la evolución. La selección natural puede actuar produciendo cambios o
manteniendo la variabilidad dentro de una población (Salinas-Hernández, 2011).
¿Cómo se llegó a éste concepto y por qué es aceptado?, ¿cuál es la importancia
de la Selección Natural en el desarrollo de la biodiversidad por evolución en la
tierra?
“Darwin (1859) escribió que un naturalista, al reflexionar sobre las afinidades
mutuas de los seres orgánicos, en sus relaciones embriológicas, en su
distribución geográfica, en las sucesiones geológicas y en otros hechos
similares, podría llegar a la conclusión de que cada especie no ha sido
creada independientemente, sino que desciende de… otras especies. No
obstante, tal conclusión, aunque esté bien fundamentada, sería
insatisfactoria a no ser que se pudiera demostrar de qué manera han sido
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modificadas las innumerables especies que habitan este mundo…”
(Freeman y Herron, 2002).
También se preguntan “Pero, ¿qué procesos pueden dar lugar al patrón llamado
evolución? ... su explicación son el corazón y el alma de la explicación científica”
(Freeman y Herron, 2002).
En la actualidad la Teoría de la evolución por selección natural, está más
asociada a Charles Darwin (1809-1882), aunque a Alfred Russell Wallace (1823-
1909), quien es un contemporáneo de Darwin “mientras se recuperaba de un brote
de Malaria en Malasia... redactó un informe en el que explicaba la selección natural
y se lo envió a Darwin, que había escrito el primer borrador en 1842 y que no lo
había publicado... Wallace había formulado una teoría similar de manera
independiente…” la Teoría de la Evolución por selección natural, está más asociado
a Darwin por dos razones: claramente fue el primero en darse cuenta y su libro
proporcionó una exposición completa de su idea, con una enorme documentación.”
(Freeman y Herron, 2002).
Darwin, 1859, en su libro El Origen de las Especies mediante selección natural
introduce y argumenta extensamente, esta explicación a través de cuatro
postulados:
1. Los individuos que forman las especies son variables.
2. Algunas de estas variaciones pasan a los descendientes.
3. En cada generación se producen más descendientes de los que pueden
sobrevivir,
4. La supervivencia y la reproducción de los individuos que sobreviven y llegan
a reproducirse, o la mayoría de los que se reproducen, son aquellos que
presentan las variaciones más favorables. Son seleccionados de manera
natural (Freeman y Herron, 2002).
“Como consecuencia de este proceso, las características de las poblaciones
cambian de una generación a la siguiente. La lógica es clara… las características
de la población cambiarán ligeramente en cada una de las generaciones siguientes.
Esto es evolución darwiniana: cambio gradual de la población con el tiempo. Los
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cambios en las poblaciones son la consecuencia de la selección natural sobre los
individuos.”
Darwin se refirió a los individuos que sobreviven y a sus descendientes, como
los más aptos, “…Un aspecto importante de la eficacia es su naturaleza relativa. El
término se refiere a lo bien que sobrevive un individuo y a cuántos descendientes
produce en comparación con otros individuos de su especie. Los biólogos utilizan
la palabra adaptación para referirse a un carácter o característica de un
organismo… que aumenta su eficacia relativa...” (Freeman y Herron, 2002).
A Charles Darwin se le ocurrió la idea de selección natural mientras buscaba
cómo explicar la evolución de la diversidad orgánica. Su teoría ha ganado en
complejidad, no sin controversias. En el curso de las controversias que llevaron a la
formulación de la Teoría Sintética, algunos biólogos argumentaron que la selección
natural serviría sólo para eliminar al "menos apto" y, en consecuencia, tendería a
reducir la variación genética de las poblaciones, actuando en este sentido como una
fuerza antievolutiva. La genética de poblaciones moderna ha demostrado que esto
no es cierto (Salinas Hernández, 2011). La selección natural puede ser un factor
crítico para preservar y promover la variabilidad en una población, se ha
generalizado y se ha corregido; se ha fundamentado en pruebas físicas de las que
él no sabía nada, como el ADN y los genes codificadores. El mecanismo evolutivo
es clave para comprender las líneas generales del modo en que nuestro mundo
llegó a ser lo que hoy es.
Pero no deja de resultar paradójico que, 132 años después de la publicación de
la obra maestra de Darwin, Sobre el origen de las especies mediante selección
natural, siga sin entenderse claramente en qué consista la selección. Podemos
aducir tres razones para justificar ese desconocimiento. Se ha hablado de la
selección natural en términos de desafortunado significado y que inducen a
confusión: el de "eficacia" (fitness), es uno de ellos. Los divulgadores, por su lado,
han confundido la selección natural con otros conceptos afines, el de herencia, por
ejemplo; Grant 1991, explica lo anterior:
“De intento he venido hablando de supervivencia y no de eficacia. Evitó así la
confusión introducida, hace más de un siglo, por Herbert Spencer cuando igualó
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erróneamente la selección natural a la "supervivencia de los más aptos", expresión
de cierto gancho que acuñó para popularizar la labor de Darwin. Con ella se cae en
una argumentación circular si entendemos que los más aptos se manifiestan como
tales a través de la supervivencia...” (Grant, 1991).
Por último, el propio Darwin erró al suponer que la selección natural actuaba a
paso de caracol, sin que pudiera observarse; sólo cabía inferirla (Grant, 1991).
¿Es comprobable la teoría de Darwin-Wallace?
“Uno de los aspectos más atractivos de la teoría de Darwin-Wallace es que cada
uno de los postulados [...] se pueden verificar independientemente. Es decir, la
teoría es comprobable. No hay suposiciones ocultas ni nada que se tenga que
aceptar de manera no crítica” (Freeman y Herron, 2002).
Usemos el ejemplo de los Pinzones de las Islas Galápagos, en Ecuador.
Postulado 1. ¿Son variables las poblaciones?
En las Islas Galápagos, Cuando los investigadores atrapan a cada pinzón, los
marcan colocándoles un anillo de aluminio en sus patas (Fig. 1), sin lastimarlos y
sin que esto sea un impedimento para para identificarlos individualmente; los pesan,
miden la longitud de sus alas, la cola y su anchura; la altura y longitud del pico.
Usando estas características como variables se ha observado que los diferentes
caracteres han variado a través del tiempo.
Figura 1. Pinzón en el centro de cría. Autor: Francesca Cunninghame. Tomado de: https://amigosconcepcion.org/wp-content/uploads/2017/12/Revista8.pdf
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“Todas las características de los pinzones que han sido medidos están
claramente de acuerdo con el primer postulado de Darwin; la variación entre los
individuos de una población es prácticamente universal.” (Freeman y Herron, 2002).
“La selección natural es el éxito de la diferencia. Una población de organismos
que se reproducen por vía sexual consta de muchos individuos diferentes: hay unos
que son mayores, más gruesos, más verdes o más peludos que otros; cuando unos
organismos sobreviven o se reproducen mejor porque son mayores, o menores,
porque tienen más, o menos, pelo, se da selección natural” (Grant, 1991).
Al igual que los caracteres mencionados de los pinzones, la especie humana
presenta diferencias significativas entre los individuos que conforman su población
(Fig. 3), es decir, el Hommo sapiens sapiens, también evoluciona a través del
tiempo.
Figura 3. El epigenoma también nos hace distintos. Sin autor, en: https://www.abc.es/ciencia/20130806/abci-distincion-poblaciones-humanas-201308061340.html
Postulado 2: ¿es heredable la variación entre los individuos?
Grant (1991) citado a Haldane, menciona: “Importa, asimismo, no confundir la
selección con la variabilidad genética, es decir, con los genes que controlan la
variabilidad de los rasgos sobre los que opera la selección; la selección sólo se
dejará sentir en la generación siguiente cuando influya en los rasgos sometidos a
control genético y sean, pues, heredables; y si los rasgos son heredables, la
selección provocará un pequeño cambio evolutivo en la población”. Con lo anterior
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uno se pregunta, ¿son heredables la altura del pico y el tamaño del cuerpo en el
pinzón terrestre mediano?
En el estudio realizado en una de las islas Galápago, Grant (1991) cita lo
siguiente:
“En 1977, en Daphne Major, ocurrió un episodio de sequía: en la estación
húmeda no cayeron ni 25 milímetros de lluvia. Las plantas deciduas echaron pocas
hojas; las orugas escasearon. Algunas parejas de pinzones de los cactos se
reprodujeron, pero a los tres meses toda su descendencia había desaparecido; los
pinzones terrestres medianos ni siquiera criaron. Hubo un largo período seco e
improductivo desde mediados de 1976 hasta primeros de enero de 1978, cuando
volvió a llover de nuevo”
“La pauta se repitió en 1982, año de baja precipitación, escasa reproducción
en las aves y elevada mortalidad sobre todo de pájaros pequeños. La recurrencia
de la mortalidad selectiva del tamaño en condiciones similares sugiere una causa
ambiental común. El primer efecto ambiental de la sequía (además de la falta de
agua) es la merma de recursos alimentarios, de semillas si pensamos en el pinzón
terrestre”
“La hipótesis enunciada, si bien no se ha comprobado, es plausible. A pesar
de todo, no es la única explicación. Podría ocurrir que los pájaros grandes hubieran
sobrevivido gracias a su talla, que les habría permitido dominar a otros pinzones en
el juego de interacciones sociales desarrolladas allí donde la alimentación o la
humedad escasean. Talla corporal y altura de pico guardan correlación. Por lo que
no resulta obvio qué carácter interviene en la supervivencia, si es que no participan
los dos (Fig. 4)”
“La heredabilidad de un carácter mide el grado en que el rasgo varía en el
seno de una población, como resultado del efecto aditivo de los genes”
“La heredabilidad es la proporción de variación observada en una población
que se debe a la variación de los efectos de los genes; señalaremos sólo que
normalmente se estima midiendo la semejanza entre parientes… como muestran
los datos representados en la figura 5”
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En el gráfico (Fig. 5) las líneas son el resultado de un procedimiento
estadístico llamado análisis de regresión; en este la línea se sitúa de tal manera que
se minimizan las sumas de los cuadrados de la distancia vertical entre cada punto
y la línea. A ésta se le denomina ajuste lineal. Si la pendiente de la línea es
horizontal, o 0, entonces no hay relación entre las dos variables representadas; lo
que indica que toda la variación entre individuos está ocasionada por las diferencias
ambientales que sufren. Si la pendiente es 1, entonces toda la variación entre los
individuos está ocasionada por la variación en sus genotipos.
Las líneas y los círculos rojos pertenecen a los datos de 1978 y los azules a los
datos de 1976. Los resultados de los dos años son consistentes; ambos muestran
una gran relación entre la altura del pico de los padres y de sus descendientes.
Podemos deducir que la asociación es una consecuencia de los genes compartidos
(Freeman y Herron 2002), padres con picos altos tienden a tener descendientes con
picos altos y padres con picos poco altos tienden a tener polluelos con picos poco
altos. Esto es una prueba de que una gran proporción de la variación observada de
la altura del pico es genética y puede transmitirse a los descendientes (Freeman y
Herron 2002).
Figura 4. El histograma muestra la distribución de la altura del pico en los pinzones terrestres medianos de Daphne Mayor en 1976, en el comienzo del estudio de Grant. Algunas aves tienen picos bajos, menos de 8 mm, otras tienen picos medianos, entre 8 y 11 mm. (N se refiere al tamaño de la muestra; la flecha azul en el eje de la x indica la medida) tomado de: Freeman y Herron 2002.
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Figura 5. Heredabilidad de la altura del pico en Geopiza fortis, se muestra las relaciones entre la altura del pico de los padres y de sus descendientes. La utilización de ésta medida es importante ya que los machos de Geopiza fortis son mayores que las hembras. tomado de: Freeman y Herron 2002.
Postulado 3: hay un exceso de descendientes de tal manera que sólo algunos
de los individuos sobreviven y se reproducen?
Si observamos a nuestro alrededor, vamos a encontrarnos con organismos
comúnmente llamados Nopales (Opuntias) para los biólogos, tan es así que forman
parte del escudo nacional, casi siempre destacan en ellos sus frutos (Fig. 6), las
tunas, en promedio una tuna puede contener de 100 a 400 semillas, que son
potencialmente un nopal ¿por qué el paisaje no está, lleno de nopales?
Figura 6. Opuntias (nopales) de la Reserva del Pedregal de San Ángel, UNAM, México. Miguel Solís, 2015.
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Regresemos al ejemplo de los pinzones, para explicar este postulado. Los
estudios de la selección natural observable nos ayudan a comprender de manera
retrospectiva procesos de evolución que tardaron milenios en desplegarse, y si de
algo cabe decirlo, nunca con más propiedad que de la pauta de cambio implicada
en la especiación.
En el caso de los pinzones de Darwin, por ejemplo, podemos extrapolar el
cambio microevolutivo observado para inferir la magnitud, las causas y las
circunstancias de los cambios en la formación de una especie a partir de otra (Grant,
1991). Grant (1991) menciona: En 1977 hubo una grave sequía en la zona
estudiada, a lo largo de 20 meses; el 84% de los pinzones terrestres medianos de
la población de la isla Daphne Major en las Galápagos desaparecieron; había una
gran correspondencia entre el tamaño poblacional y la disponibilidad de las semillas,
estaba claro que sólo una parte de la población sobrevivió y se reprodujo”
Postulado 4. La supervivencia y la reproducción de los individuos que
sobreviven y llegan a reproducirse, o la mayoría de los que se reproducen,
son aquellos que presentan las variaciones más favorables. Son
seleccionados de manera natural.
Diversos estudios, hechos por varios investigadores, en las Galápagos y en otros
sitios, muestran que, en cada población estudiada se producen en cada generación
más descendientes de los que sobreviven para reproducirse. De igual manera, los
datos demuestran que, en la mayoría de las poblaciones, algunos individuos tienen
más éxito en los apareamientos y en la producción de descendientes que otros; la
variación en el éxito reproductor representa una oportunidad para la selección, como
la variación en la supervivencia (Freeman y Herron 2002).
Entonces, estamos hablando de cambios a través del tiempo- evolución- pero
en los sistemas biológicos “Para que haya evolución es preciso que los cambios se
hereden a las siguientes generaciones (Varela-Méndez y Jardón-Barbolla, 2006)”
Es necesario citar a Stephen J. Gould (1941- 2002) “Todas las ideas sutiles
pueden ser trivializadas, incluso vulgarizadas, retratándolas en términos inflexibles,
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absoluto. Einstein contendía con la gravemente errónea afirmación de que lo que él
decía era que <<todo es relativo>>”.
Darwin vivió para ver cómo se apropiaban de su nombre para defender un punto
de vista extremista que él jamás compartió, ya que el <<darwinismo>> ha sido
definido a menudo, tanto en sus tiempos como en los nuestros, como la creencia de
que prácticamente todo cambio evolutivo es producto de la selección natural. De
hecho, Darwin se quejaba con frecuencia, con una amargura insólita a él, de la
apropiación indebida de su nombre.
En la última edición del Origen de las especies (1872) escribió: <<Dado que mis
conclusiones han sido muy deformadas últimamente, y se ha afirmado que yo
atribuyó exclusivamente a la selección natural la modificación de las especies,
permítaseme que haga notar que en la primera edición de este trabajo, y en las
subsiguientes, incluí en una posición extremadamente notable (a saber, en el final
de la introducción) las siguientes palabras: “Estoy convencido de que la selección
natural ha sido el principal, pero no el único, medio de modificación”. Esto no ha
tenido repercusión alguna. Grande es el poder de la desinformación continuada>>.
En la teoría Darwiniana clásica sobre la formación de nuevas especies a partir
de la selección natural, estos cambios se producen y se fijan en las poblaciones de
forma lenta, así en cada ciclo celular en el que se duplica el material genético, en el
DNA, se calcula se modifica uno de cada un millón de nucleótidos, que son los
componentes básicos con los que se forma... “las cochinillas, trilobites, alacranes y
cacerolitas surgieron como especies debido a que, entre otras causas, un ancestro
común a todos ellos heredó algunos cambios genéticos a sus descendientes y éstos
a su vez heredaron nuevos cambios que se acumularon a través del tiempo”
(Varela-Méndez y Jardón-Barbolla, 2006).
Theodosius Dobzhansky (1900 a 1975) y diversos científicos coinciden en
que, la teoría de la evolución en su síntesis moderna, da sentido y unifica a la
biología como ciencia. Sin embargo, debemos de comprender que la selección
natural es sólo un proceso y sus consecuencias dependen del medio en que se
desarrollan los organismos en el tiempo y en el espacio, estas circunstancias han
cambiado y siguen cambiando constantemente... “los seres vivos cambian de una
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región a otra y no han sido los mismos a lo largo de los millones de años de historia
de la vida sobre el planeta” (Varela-Méndez y Jardón-Barbolla, 2006); no existen
organismos perfectos... “La selección natural no es una “madre naturaleza” que
actúa con un propósito (el de lograr la perfección), los diversos organismos viven en
ambientes y formas tan dispares como las ballenas, o las bacterias que pueden vivir
a 110º C, la selección natural, la deriva génica” y agregaremos, la migración, las
mutaciones y la extinción, en última instancia, “son los procesos que han
engendrado la diversidad de formas vivas que se han adaptado a diferentes
condiciones de vida” (Varela-Méndez y Jardón-Barbolla, 2006).
¿Cómo funciona la Selección natural?
La selección natural tiene que ver con la supervivencia y la reproducción; la
selección natural, no es la única fuerza en evolución de las poblaciones. “Con todo,
es la que da forma a la evolución de las poblaciones a medida que estas se adaptan
a un entorno cambiante” (Audesirk, et al, 2003).
Se ha mencionado, que la selección natural tiene que ver con la reproducción
diferencial de genotipos como resultado de las interacciones entre los organismos
individuales y su ambiente, asimismo puede actuar produciendo cambios o
manteniendo la variabilidad dentro de una población (Salinas-Hernández, 2011).
La selección natural actúa, sobre el fenotipo, que a su vez es un reflejo del
genotipo, “por lo tanto, si ésta actúa sobre un fenotipo específico, también
favorecerá necesariamente el genotipo que le da origen” (Audesirk, et al, 2003).
La biología reconoce tres mecanismos principales:
a. La selección direccional.
b. La selección estabilizadora.
c. La selección disruptiva.
En una población natural la curva normal de distribución en sus caracteres
fenotípicos, son: tamaño, peso, color, etcétera; en el caso de la Selección
direccional, ejerce una presión de selección sobre aquellos individuos que posean
valores característicos en su fenotipo situados en un extremo de la curva normal de
22
distribución de caracteres, el ejemplo más conocido y peor interpretado es el de la
evolución del cuello de las jirafas. Donde a partir de los postulados de Lamarck
(1809), que presentaba como uno de sus postulados la herencia de caracteres
adquiridos se pensaba que fueron adquiriendo su cuello largo a partir de su uso
para adquirir alimento y heredado a su descendencia (Fig. 7).
Figura 7. Herencia de los caracteres adquiridos. Tomada de: https://i.pinimg.com/originals/f7/24/60/f72460e75643e07d8c2984f5edfceb62.jpg
En la teoría sintética, se plantea la prevalencia de este carácter en las jirafas
como resultado de la presión de la selección natural en las poblaciones originales
de las jirafas (Fig. 8).
Figura 8. Lamarckismo y Darwinismo. Tomada y modificada de: http://2.bp.blogspot.com/_S_36BW5t0y4/TGL-835qORI/AAAAAAAAAFU/zcOdRf6A08E/s1600/Lamarckismo+y+Darwinismo.jpg
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Gráficamente se representaría de la siguiente forma (Fig. 9):
Figura 9. Selección direccional. Tomado y modificado de: https://webs.ucm.es/info/genetica/grupod/Genetica%20evolutiva/Especiacion/seleccion%20direccional.jpg La selección estabilizadora o normalizadora
Igual que en el caso anterior (selección direccional) en la selección estabilizadora,
la selección natural actúa en contra de los fenotipos de los individuos que se desvían
del promedio, situados en los extremos de la curva normal de distribución de la
población, en promedio la variabilidad genética decae produciendo una población
más uniforme, el ejemplo, es el siguiente (Fig. 10):
Figura 10. Selección estabilizadora, sin autor, tomada y modificada de: https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRoseBRHv7T4Jjl88O28i_XP7Us-z7vEkIunGZfhCFB0CFpPaAX
24
Por lo general, aunque como dice Audesirk y Bayers. 2003, “aunque es algo
difícil de demostrar, muchas características de los sistemas biológicos están
sometidos a selección estabilizante, y se preguntan... ¿qué ocurre una vez que una
especie se ha adaptado satisfactoriamente a un medio determinado? si el ambiente
no cambia, entonces la mayor parte de las variantes que aparecen debido a nuevas
mutaciones o recombinaciones de los alelos antiguos durante la reproducción serán
perjudiciales”
Por ejemplo, la longitud de las patas y el cuello de las jirafas se deben
probablemente a una selección direccional, que les permite alimentarse de las hojas
más altas y tiernas de los árboles, sin embargo, es probable que se encuentren
sometidas a una selección estabilizante, debido a las dificultades para beber agua
(Fig. 11).
Figura 11. Jirafa bebiendo agua. Tomada de: https://www.eldiario.es/fotos/Jirafa-bebiendo-agua_EDIIMA20180328_0735_5.jp
La selección disruptiva o disociadora.
En la selección disruptiva, o disociadora, se eliminan las formas intermedias,
produciéndose dos poblaciones divergentes. “Cuando una región ofrece diferentes
tipos de recursos utilizables por la especie. En esta situación, diferentes
25
características favorecen la adaptación al uso de cada recurso.” (Audesirk, et al.
2003).
El ejemplo lo observamos en la diversificación sufrida, por los pinzones de
Darwin en las Islas Galápagos en el Ecuador, donde cada característica de éstas
aves evolucionó a la adaptación de diversas formas de alimentación (Fig. 12), así
como en el rápido desarrollo de las múltiples especies de peces del lago Victoria en
África (Fig. 13).
Figura 12. Diferentes tipos de picos de pinzones de las Galapagos. Tomada de: https://amigosconcepcion.org/wp-content/uploads/2017/12/Revista8.pdf
Figura 13. La vertiginosa evolución de los cíclidos. Tomada de. Tomado de: Meyer, 2016.
26
Otro tipo de selección es la selección dependiente de la frecuencia, en la cual
la aptitud de un fenotipo disminuye a medida que se hace más común en la
población y se incrementa a medida que se hace menos frecuente. Una quinta
categoría, la selección sexual, es el resultado de la competencia en la búsqueda de
pareja; puede aumentar en gran medida la reproducción diferencial, sin mejorar la
adaptación a otros factores ambientales (Salinas-Hernández, 2011).
Adaptación
¿Qué es lo que hace que un organismo tenga más éxito que otro para reproducirse?
Son las adaptaciones a el entorno específico donde habita, y están regidas por
la competencia, entre los individuos de su misma especie, por los de otras especies,
por los llamados factores abióticos o componentes abióticos, como son el clima, el
agua, la temperatura, los minerales disponibles, la latitud y la altitud, las
asociaciones, simbióticas, parásitas, de comensalismo o de mutualismo, las
relaciones predador-presa, donde cada especie debe de adecuarse
permanentemente a todos los cambios, de otras especies y de su entorno.
Actividades de aprendizaje
1.- Para comprender mejor, ésta sección, te sugerimos observar el siguiente video.
Sin autor, en Divulgare plus: https://vimeo.com/28810841
2. Elaborar con la lectura de los temas desarrollados un mapa mental con los
principales conceptos. puedes apoyarte en la siguiente liga: J. L. Olaya, Mapas
Mentales (Comunicador social, docente universitario) en:
https://www.slideshare.net/jorgeolaya/mapas-mentales
27
2. Deriva Génica
Elaborado por Miguel Ángel Solís Yáñez
Aprendizaje
● Identifica la deriva génica como un proceso aleatorio que cambia la
frecuencia de alelos en las poblaciones biológicas.
Introducción
Los científicos ahora sabemos, que la selección natural no es el único mecanismo
de la evolución de las especies; también sabemos que los estudios en genética de
poblaciones y en biología molecular han desarrollado, aún más la comprensión de
cómo ocurre ésta a nivel de poblaciones y que son los genes la materia prima (Biggs
et al, 2012)
En la historia del desarrollo del conocimiento científico, nuevamente
encontramos con dos personajes que de forma independiente plantearon la misma
solución a un problema.
A principios del siglo XX, todavía no se habían descubierto los genes, se sabía
que un alelo era una forma de un rasgo heredado de un carácter, como el color de
los ojos es transmitido de padres a hijos. No se entendía por qué en las poblaciones
los alelos dominantes no eliminan a los alelos recesivos (Biggs et al, 2012).
Fue Hardy (inglés) y Weinberg (alemán) en 1908, quienes de forma
independiente plantearon una solución. Demostraron matemáticamente que en una
población no ocurre evolución, a menos que en las frecuencias alélicas actúen
fuerzas que provocan cambios, en ausencia de éstas fuerzas, las frecuencias
alélicas permanecen iguales y no ocurre la evolución” (Biggs et al, 2012). Existe por
lo tanto un equilibrio genético. Pero para que esto se deben cumplir las siguientes
condiciones:
● No debe de haber deriva genética.
● Ningún flujo de genes.
● No debe de haber mutaciones.
● El apareamiento debe de ser aleatorio.
● Y no debe ocurrir selección natural.
28
Como se podrá comprender, en poblaciones naturales raras veces ocurre lo
anterior, que se cumplan todas las condiciones, quizás algunas, pero no todas a la
vez, si una de las condiciones ha sido violada, significa que no está en equilibrio
genético (Biggs et al, 2012) y se produce el cambio evolutivo, como se observa en
el cuadro 1.
Cuadro 1. Principio de Hardy-Weinberg. Tomado de: Biggs et al, 2012.
Condición Violación Consecuencia
La población es muy
grande
Muchas poblaciones son
pequeñas.
Eventos aleatorios pueden producir cambios
en los rasgos de la población.
No hay inmigración
ni emigración
Los organismos entran y
salen de la población.
La población puede ganar o perder rasgos
debido al movimiento de organismos.
El apareamiento es
aleatorio.
El apareamiento no es
aleatorio.
Los nuevos rasgos no se transmiten tan rápido
al resto de la población
No ocurren
mutaciones.
Ocurren mutaciones. Aparecen nuevas variaciones en la población
con cada nueva generación.
No ocurre selección
natural.
Ocurre selección natural. Los rasgos de una población cambian de una
generación a otra.
Sin embargo, en poblaciones pequeñas el cambio evolutivo está sujeto a
cambios fortuitos en las frecuencias de sus alelos, lo que en una población
suficientemente grande los sucesos fortuitos (una erupción volcánica, una
inundación, u otro tipo de desastre natural) no influyan en la constitución genética
de la población en general, porque es de esperarse, que éstos sucesos influyen de
igual manera en la reproducción de todos los organismos de todos los genotipos.
En una población pequeña, en cambio, es posible que solo unos pocos
organismos posean ciertos alelos, éstos se podrían reducir e incluso desaparecer,
con los cuales se alteraría la constitución genética de la población (Audesirk, et al,
2003), este proceso se conoce como Deriva génica (Fig. 1).
29
Figura 1. Deriva génica, Tomado de: Audesirk, et al, 2003.
La Deriva génica, es un ejemplo de cambio genético aleatorio en poblaciones
pequeñas; las consecuencias de la alteración de ésta constitución genética en una
población pueden ser por lo general de dos tipos:
1. Que la deriva génica tienda a reducir la variabilidad, y que, en casos
extremos, todos los miembros de una población puedan llegar a ser idénticos
genéticamente (Fig. 2).
Por ejemplo, en un Cuello de botella poblacional, una población sufre una
reducción drástica de su tamaño por efecto de una catástrofe natural o por la caza
excesiva en su tamaño original, da lugar a cambios en las frecuencias alélicas, por
lo tanto, la pérdida de variabilidad.
Dentro de este fenómeno de cuello de botella, existe otro ejemplo, que se
presenta cuando un grupo reducido de organismos funda colonias aislada.
Freeman y Herron (2002) nos dicen lo siguiente: “Las poblaciones son a
menudo pequeñas cuando se acaban de fundar por un pequeño grupo de
individuos, que se han desplazado, o han sido desplazados, a una nueva localidad.
Las frecuencias alélicas en la nueva población son, probablemente, diferentes de la
30
población de origen, simplemente por azar. A esto se denomina efecto fundador.”
que es un caso especial de del cuello de botella.
Figura 2: Efecto fundador, Sin fecha, Sin autor, tomado de: https://bookofmormoncentral.es/sites/default/files/knowhy-img/2017/2/extra/dna/bottleneck.png
“Peter Grant y Rosemary Grant (1995) observaron el establecimiento de una
nueva población de grandes pinzones terrestres (Geospiza magnirostris) en el
archipiélago de Galápagos, cada año en la isla Daphne Major grandes pinzones
visitaban la isla, entre 10 y 50 formas juveniles llegaban después de la estación de
cría y se quedaban en los meses secos; así cada año, en el otoño de 1982, tres
machos y dos hembras, aparentemente atraídos por las primeras lluvias, se
quedaron para criar. Estas cinco aves formaron parejas, construyeron ocho nidos
durante la estación y tuvieron 17 crías a principios de 1983; los cinco pájaros
fundaron una nueva población. En 1993 la población se componía de 23 machos y
23 hembras, la mayoría había nacido en la isla. Eran nativos de la nueva población.”
(Freeman y Herron 2002).
Diferentes investigadores han realizado mediciones anatómicas en los pinzones
de Daphne mayor, en al menos dos caracteres morfológicos, la anchura del pico y
31
su tamaño corporal, los miembros de la nueva población, los tenían
significativamente más grandes que la población de origen.
Estas investigaciones sugieren que estos caracteres son heredables, donde se
produjo evolución, no mediante la selección sino por error aleatorio del muestreo.
Esto es Deriva genética en forma de efecto fundador (Fig. 3. Freeman, S. y Jon
C. Herron 2002)
Figura 3: Efecto fundador. Tomado de: http://ejemplosdederivagenica.blogspot.com/
Este efecto, se puede ver claramente en poblaciones humanas genéticamente
aisladas; en el siglo XVIII en un grupo de unos 200 colonos Amish de Pensilvania
oriental en los Estados Unidos, uno de sus fundadores de un matrimonio llamado
King, fue portador del síndrome Ellis-van Creveld, éste es una forma rara de
enanismo ocasionado por un alelo recesivo en el cromosoma 4; la frecuencia de
este alelo en la mayoría de las poblaciones humanas en una frecuencia de 0.001,
en la actualidad en los Amish de Pensilvania es de alrededor de 0.07, la elevada
frecuencia del alelo en la población Amish, probablemente no se debe a ninguna
ventaja selectiva conferida por el alelo en heterocigosis u homocigosis; se debe al
32
azar. El alelo se encontraba en frecuencia elevada y ha continuado oscilando hacia
arriba en las generaciones siguientes (Fig. 4; Freeman y Herron 2002)
Figura 3: Efecto fundador en madre Amish e hijo. Tomada de: https://respuestas.me/q/Causa-de-hexadactylisim-en-los-amish-34392292473
El segundo punto importante con la deriva génica, es que ésta tiende a aumentar la
variabilidad genética entre las poblaciones, “como resultado del azar, poblaciones
separadas pueden llegar a tener por evolución frecuencias de alelos sumamente
distintas. véase en la figura 1 (Audesirk, et al. 2003)
Existen varios ejemplos, un caso clásico y relevante por su rápido desarrollo
evolutivo, el cual se calcula entre 10,000 a 15,000 años, es el de los cíclidos del
lago Victoria en África. Los cíclidos son peces conocidos como mojarras o tilapias y
son populares entre los acuaristas a través de especies como el pez Ángel, los
discos y el cíclido boca de fuego (Arita, 1999).
Lo más increíble es que todas las especies, con la gran diversidad de formas
que presentan, descienden de un ancestro común que existió hace no más de 200
mil años, de acuerdo con un estudio de ADN mitocondrial publicado en Nature a
principios de los años 90, o no más de 12 mil 500 años, según un reporte geológico
publicado recientemente en Science, cuyos resultados sugieren que el lago Victoria
probablemente se secó por completo durante la última glaciación.
33
La posibilidad de que medio millar de especies haya podido surgir a partir de un
ancestro común en un lapso de unos cuantos miles de años es fascinante; plantea
un reto enorme para las teorías sobre la evolución de las especies (Arita, 1999).
El Lago Victoria es el segundo lago de agua dulce más grande del mundo,
con una extensión de 69 482 km² y se encuentra rodeado por Uganda, Tanzania y
Kenia “la gran heterogeneidad, ha llevado a los científicos a explicar la
diversificación de los cíclidos del lago Victoria en términos de adaptación de cada
especie a una combinación particular de hábitat y hábitos”
Existe una gran discusión de cómo se originó esta gran diversificación,
recientemente Meyer (2016) mencionó, “El estudio de la base genética del
extraordinario éxito de éste grupo de peces está arrojando luz sobre los engranajes
mismos de la evolución”
Entre los primeros aspectos investigados figuran las mutaciones que provocan
cambios en los aminoácidos de las proteínas, los excesos de proteínas alteradas
indican que los genes han sufrido una fuerte presión selectiva y han evolucionado
con celeridad, bajo determinadas circunstancias los peces que adquirieron ciertos
cambios de aminoácidos gozaron de una gran ventaja en cuantoa supervivencia o
reproducción” (Meyer, 2016).
Como también explica Meyer (2016), en el cambio evolutivo, los genes también
pueden causar grandes diferencias en el aspecto de los seres vivos, como los que
codifican las franjas en los cíclidos, desde hace varias décadas se sabe que la
duplicación génica fruto de errores en la replicación del ADN, es uno de los
mecanismos rápidos en la diversificación de un gen, si el gen se duplica, la nueva
copia puede mutar sin privar al organismo del material codificado.
Los análisis genéticos demuestran que la velocidad de duplicación génica de
los cíclidos es hasta cinco veces mayor que la de otros tipos de peces (Fig. 4)”
Otros mecanismos genómicos que pudieron “ayudar” a la rápida diversificación
de los cíclidos, probablemente se debe a la gran cantidad de genes transposones o
“genes saltarines” presentes en estas especies, y a la presencia de microARN que
actúan con gran especificidad en genes de tejidos concretos como puede ser una
región particular del esqueleto facial.
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Figura 4, genoma de diferentes cíclidos. Tomado de: Meyer 2016
“Estas variaciones permanecen latentes en los genomas de los peces hasta
que surgen nuevas oportunidades ecológicas (como las que se dieron cuando los
primitivos ciclidos fluviales colonizaron los lagos africanos) y confieren de repente
una gran ventaja. La selección natural habría creado especies adaptadas a los
nuevos hábitats aprovechando la antigua variabilidad genética” (Fig. 5; Meyer
2016).
Figura 5. Variación en el genoma de ciclidos. Tomado de: Meyer 2016.
35
Como concluyen Audesirk, et al. 2003 “Es posible que estas poblaciones
pequeñas o aisladas, contribuyan de forma importante al cambio evolutivo. Las
poblaciones de este tipo son probablemente una de las fuentes principales de
especies nuevas”
Actividades de aprendizaje
Para que puedas comprender mejor el tema, resuelve las siguientes preguntas:
a.- ¿Por qué, en la población de africanos descendientes de los primeros colonos
holandeses en Sudáfrica, se presenta una frecuencia alta del gen que causa la
enfermedad de Huntington?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
b.- ¿Cómo afectó la caza excesiva a la población de elefantes marinos?
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Autoevaluación
1. La selección natural se define actualmente ¿cómo?
A. La reproducción diferencial de genotipos que resulta de las interacciones
entre los organismos y su ambiente.
B. Un factor crítico para preservar la variabilidad en las poblaciones y su
supervivencia.
C. La supervivencia de los más aptos.
D. Las diferencias entre los individuos que conforman una población.
2. En la teoría clásica Darwiniana, los cambios graduales que sufren las poblaciones
son el resultado de
A. el azar.
B. la deriva génica.
36
C. la selección natural.
D. la lucha intraespecífica.
3. ¿Cómo se le llama al tipo de selección que elimina las formas intermedias,
produciéndose dos poblaciones divergentes?
A. Estabilizadora
B. Direccional
C. Sexual
D. Disruptiva
4. ¿Es un proceso evolutivo en poblaciones pequeñas que está sujeto a cambios
fortuitos en las frecuencias de sus alelos?
A.- Selección sexual
B.- Deriva génica
C.- Estabilizador o normalizador
D.- Selección natural
Respuestas
1. B; 2. C; 3. D; 4. B
Referencias
Salinas Hernández Irma Sofía, Coordinadora, 2011, Guía Para el examen
Extraordinario de Biología IV (Sexto semestre) CCh-Sur, UNAM.
Freeman, S. y Jon C. Herron 2002. Análisis Evolutivo, 2a Ed. Pretince Hall,
España. Pág. 47-198.
Grant, Peter R. 1991. La selección natural y los pinzones de Darwin,
Investigación y Ciencia 183, diciembre, 60-65, Prensa Científica, Barcelona -
España.
Alejandro Varela Ménv Jardón Barbolla. ¿qué es la evolución biológica? Revista
¿Cómo ves? http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/97/el-agente
-secreto-de-la-evolucion 121117;12:43
Stephen J. Gould, Tomado de,
https://es.wikipedia.org/wiki/Stephen_Jay_Gould.
37
Gould, S. J. 1994. El Pulgar del Panda, Reflexiones sobre historia natural y
evolución, Grijalbo-Mondadori. Barcelona, España.
Biggs, A. et al, 2012. Biología. MacGraw-Hill/International Editores, México.
Audesirk, Audesirk y Bayers. 2003. Biología 3, Evolución y Ecología. Pearson
educación, México.
Arita, Héctor T. (1998). Sexo peligroso en lago Victoria. Ciencias 50, abril-junio,
20-22. [En línea] http://www.revistaciencias.unam.mx/en/109-revistas/revista-
ciencias-50/913-sexo-peligroso-en-el-lago-victoria.html
Meyer, A. 2016. La vertiginosa evolución de los cíclidos. Revista Investigación y
Ciencia 474. 183, marzo 80-85, Prensa Científica, Barcelona - España.
Lago Victoria, editado en diciembre de 2018, sin autor en:
https://es.wikipedia.org/wiki/Lago_Victoria
Cibergrafía
J. L. Olaya, Mapas Mentales (Comunicador social, docente universitario) en:
https://www.slideshare.net/jorgeolaya/mapas-mentales 18/12/18
Sin autor, en Divulgare plus: https://vimeo.com/28810841 19/12/18
Sin autor, ediciones-sm sm. en https://youtu.be/HCMtd7BXVrI Publicado el 28
feb. 2012 retomado el 07012019
38
Tema II:
Especie y especiación
1. Concepto de especie
Elaborado por Laura Rosalía Franco Flores
Aprendizaje
● Compara los conceptos de especie biológica, taxonómica y filogenética,
como base del estudio de la biodiversidad.
Introducción
Si observas un jaguar y un axolote es fácil distinguir que pertenecen a especies
diferentes, pero existen otras especies tan parecidas que es difícil distinguirlas, tal
es el caso de las ardillas; de las cuales se conocen 230 especies distribuidas en
todo el mundo y muchas de ellas son muy parecidas entre sí (Velázquez, 2010).
Entonces ¿cuáles son los criterios que se utilizan para definir a una especie?.
Los biólogos coinciden en que las especies son importantes porque representan un
nivel de integración básico en la naturaleza viviente (Mayr en Valencia, 1991). Sin
embargo, debido a que los criterios para definir lo que es una especie son diversos
han surgido polémicas en torno a su conceptualización.
A partir de las ideas de Darwin, se considera a las especies como unidades
cambiantes, que evolucionan, esto trajo como consecuencia la dificultad de
delimitarlas (Valencia, 1991). Sin embargo, la especie sigue siendo la unidad de
estudio de la biología, por lo que para su definición se establecen ciertos criterios.
En este sentido, existen varios conceptos de especie dependiendo del enfoque
y los criterios que se utilicen para clasificar a los sistemas biológicos sobre el
planeta, es decir a la biodiversidad. En esta guía nos enfocaremos en los conceptos
biológico, taxonómico y filogenético de especie.
39
Concepto biológico de especie
El biólogo evolutivo Ernst Mayr en 1940 propuso el concepto biológico de especie,
el cual definió como el grupo o población de individuos que pueden reproducirse
entre sí y dejar descendencia fértil, por lo que, se trata de poblaciones aisladas
reproductivamente de otras (Jiménez, 2007).
Bajo esta definición puede haber organismos que se parezcan mucho, pero
al no reproducirse entre sí, pertenezcan a especies diferentes, tal es el caso de la
especie Sturnella neglecta (Fig. 1A) la cual es un ave que se encuentra distribuida
en el occidente y centro de norteamérica, y la especie Sturnella magna también
llamada turpial oriental, que tiene una distribución geográfica distinta (Fig. 1B) es
decir, estas especies se encuentran aisladas geográficamente. Por lo que, estas
aves a pesar de sus similitudes físicas, al no poder reproducirse entre sí, pertenecen
a especies diferentes, de acuerdo con el concepto biológico de especie.
Figura 1. Diferentes especies de aves; 1A, Sturnella neglecta (tomado de http://www.prairiefirenewspaper.com/2009/02/portrait-of-the-artist); 1B, Sturnella magna (tomado de http://www.ohiohistorycentral.org/index.php?title=Eastern_Meadowlark&mobileaction=toggle_view_mobile); 1C, Pavo cristatus (https://unifeed.club/view/472145-cortejo-del-pavo-real/).
También podemos encontrar organismos que se vean muy diferentes, pero
pertenecen a la misma especie, por ejemplo, la especie de pavo real Pavo cristatus
presenta dimorfismo sexual, es decir, el macho tiene colores muy vistosos a
diferencia de la hembra que es de color gris (como se observa en la imagen 1C).
Sin embargo, a pesar de estas diferencias en su apariencia física, ambos
organismos sí pertenecen a la misma especie pues tienen la posibilidad de
reproducirse.
40
En este sentido, más allá de la apariencia, existen diferentes tipos de
aislamiento reproductivo, que impiden que se crucen los organismos de especies
diferentes.
Estos se clasifican en aislamientos precigóticos, los cuales impiden el
apareamiento y la fecundación (formación del cigoto por la unión de gametos); y los
postcigóticos, los cuales impiden el desarrollo del organismo después del
apareamiento o fecundación (Tabla 1).
Tabla 1. Formas de aislamiento reproductivo, modificado de Velázquez, 2010.
Forma de aislamiento Ejemplo
Precigóticos
Aislamiento geográfico Las poblaciones no se pueden cruzar por una barrera física o
geográfica que los separa.
Aislamiento ecológico Las especies ocupan hábitats distintos, por lo que no tienen
oportunidad de encontrarse.
Aislamiento temporal Las especies se reproducen en estaciones u horas del día
diferentes.
Aislamiento conductual Existen diferencias en el cortejo, respuesta a cantos, bailes,
feromonas u otras señales.
Aislamiento mecánico La forma o tamaño de los órganos copuladores impiden el
apareamiento.
Aislamiento de gametos Los gametos no presentan compatibilidad con el óvulo y no puede
fecundarlo.
Postcigóticos
Mortalidad de los
cigotos
Aunque ocurra fecundación el cigoto no sobrevive.
Esterilidad de híbridos El híbrido sobrevive, pero es infértil, por lo que no hay continuidad
o descendencia.
Como podrás notar esta definición se aplica sólo a los organismos con
reproducción sexual, es decir, a la mayoría de los animales y plantas con flores, sin
contemplar a los organismos con reproducción asexual, como las bacterias, por
tanto, se requieren de otros conceptos de especie para su estudio, como se
abordará a continuación.
41
Concepto taxonómico de especie
Antes de definir el concepto taxonómico de especie es importante, definir la palabra
taxonomía, la cual proviene del griego Taxis, que significa ordenamiento, siendo la
rama de la Biología encargada de clasificar o agrupar a los organismos con base en
su morfología y características en común.
Por su parte, el término taxón, se aplica a un determinado grupo de organismos,
sin importar su jerarquía, estos taxones son: Dominio, Reino, Filo o División, Clase,
Orden, Familia, Género, Especie, los cuales mantienen un orden jerárquico e
inclusivo, como lo muestra la figura 2, definiendo al delfín nariz de botella.
Dominio: Eucarya (eucariontes) Reino: Animalia (animales) Filo: Chordata (cordados) Clase: Mammalia (mamíferos) Orden: Cetacea (cetáceos) Suborden: Odontoceti (odontocetos -cetáceos con dientes-) Familia: Delphinidae (delfines) Género: Tursiops Especie: Tursiops truncatus
Figura 2. Tursiops truncatus, nombre de la especie con sus referencias jerárquicas del delfín nariz de botella (Imagen tomada de: https://ar.wikipedia.org/wiki/ملف:Tursiops_truncatus_01-cropped.jpg)
Como podemos observar la especie desde la taxonomía se definiría como la
unidad básica de clasificación biológica, es decir, es una categoría principal y
específica, en la cual se puede ubicar a un organismo de acuerdo a su estructura y
otras características en común que sirven para agruparlas.
Todas las especies reciben un nombre científico de acuerdo a la clasificación
propuesta por el naturalista sueco Carl Von Linneo (1707-1778) en el siglo XVIII,
esta clasificación recibe el nombre de sistema binominal, que consiste en asignar a
cada especie un nombre que consta del género y la especie, y este nombre se
escribe en latín.
Por ejemplo; el nombre científico de la especie Panthera onca corresponde al
jaguar, por su parte Panthera tigris al tigre, Panthera leo al león y Panthera pardus
42
al leopardo. Estos a pesar de pertenecer al mismo género Panthera, y estar
estrechamente relacionados o emparentados, no pertenecen a la misma especie,
pues difieren lo suficiente como para considerarlos especies diferentes.
Figura 3. Panthera onca (jaguar) Panthera tigris (tigre) Panthera leo (león) y Panthera pardus (leopardo) respectivamente (Imagen tomada de: https://misionescuatro.com/general/cuanto-tienen-comun-yaguarete-tigre-leon-leopardo/)
En este sentido, este concepto se basa en distinguir unidades bajo el criterio
morfológico, y se utiliza con fines prácticos para poder delimitar y estudiar a las
especies.
Concepto filogenético de especie
Desde la publicación del libro “El origen de las especies” de Charles Darwin en 1859
surgió la necesidad de descubrir la historia evolutiva de los organismos,
posteriormente la sistemática que es un área de la biología, fue la encargada de
clasificar a las especies a partir de su historia evolutiva, es decir, a partir de la
relación de parentesco entre especies o taxones. Esta relación entre especies
vivientes y sus ancestros se llama filogenia (Jiménez, 2007).
43
Para ello se utiliza la información genética contenida en el DNA y no sólo la
morfología, esto permite tener información más precisa sobre el parentesco
evolutivo de las especies, y no sólo por sus similitudes estructurales o morfológicas,
que como ya se revisó anteriormente, puede ser en algunos casos un criterio
confuso para definir una especie.
En este sentido, una especie desde el concepto filogenético se puede
entender como el conjunto de organismos que comparten un ancestro en común y
qué puede distinguirse de otros conjuntos o grupos de individuos similares. Este
concepto filogenético de especie es propuesto inicialmente por Eldredge (Eldredge
y Cracraft, 1980), presentado nuevamente por Cracraft (1983, 1987) y adecuado
por Nixon y Wheeler (1990).
El concepto filogenético de especie tiene la ventaja de aportar información
respecto a las relaciones de parentesco entre especies y no sólo sus similitudes, es
decir, nos da mayor información respecto a las relaciones evolutivas en que las
especies se fueron diversificando, siguiendo un patrón de ancestría y descendencia.
De tal suerte que las especies como las del género Panthera o de cualquier
género estarán más cercanamente emparentadas entre sí que con las de otros
géneros, debido a que comparten un ancestro común del cual divergieron.
Una forma de sistematizar la información obtenida del código genético de las
especies para establecer relaciones evolutivas, es la realización de árboles
filogenéticos. Por ejemplo, en la figura 3 se observa que el oso pardo (Ursus arctos)
está más cercanamente emparentado con el oso polar (Ursus maritimus) esto se
debe a que, de acuerdo a la evidencia fósil y los análisis de DNA, hace
aproximadamente 150000 años, ocurrió la divergencia de la especie de oso polar y
el oso pardo, quienes se aislaron geográfica y reproductivamente hasta constituirse
en especies diferentes (Juárez-Casillas y Varas, 2011).
Por su parte, a pesar de las similitudes entre el oso panda o panda gigante
(Fig. 4) (Ailuropoda melanoleuca) con el oso polar y pardo, este pertenece a un
género distinto Ailuropoda lo cual lo ubica más lejanamente emparentado, esto se
debe a los últimos estudios de su DNA que lo clasifican dentro de los miembros de
44
la familia de los osos (Ursidae) pero muy cercanamente emparentado con los
Procyonidae, taxón al que pertenecen los mapaches (Op. cit).
Figura 3. Árbol filogenético de la Familia Ursidae y Procyonidae, Tomado de: Juárez-Casillas y
Varas, 2011.
Es decir, tanto las especies de la familia de los osos como de los mapaches
comparten un ancestro en común que fue diversificándose hasta las especies o
taxas independientes que conocemos en la actualidad.
Este concepto es aplicable a organismos con reproducción asexual, sin
embargo, se considera que no existe un concepto de especie aplicable a todos los
organismos, y el problema de la delimitación de las especies continúa.
Tal es el caso de los líquenes los cuales son resultado de un proceso de
simbiosis entre algas y hongos; las plantas cultivadas surgidas por hibridación
artificial; o la constante variación de los organismos unicelulares como las bacterias,
que dificultan la definición de las especies.
45
Figura 4. Oso panda o panda gigante (Ailuropoda melanoleuca). Tomado de: Wikipedia 2019.
Actividades de aprendizaje
1.- Realiza el siguiente cuadro comparativo de los conceptos de especie.
Concepto de especie
Definición Organismos a los que se aplica
Ventajas/ desventajas
Biológico
Taxonómico
Filogenético
46
2.- A partir del siguiente texto identifica el concepto de especie que mejor se
adecua al ejemplo y explica el porqué de tu respuesta.
La ardilla gris de la especie Sciurus aureogaster es muy común en la Ciudad
de México, como en el Bosque del Ajusco, es arborícola y rara vez se les ve en
tierra. Por su parte, la especie de ardillón de roca, Otospermophilus variegatus, es
una especie que hace madrigueras y no trepa a los árboles, por tanto, a pesar de
que ambas especies son muy parecidas (Fig. 5) y las podemos encontrar en la
CDMX, difícilmente podrían reproducirse entre sí.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Figura 5. Ardilla gris (Sciurus aureogaster) Tomado de: http://www.ecoregistros.org/site/imagen.php?id=265962 y Ardillón (Otospermophilus variegatus). Tomado de: https://www.naturalista.mx/taxa/180008-Otospermophilus-variegatus.
Autoevaluación
1.- Concepto de especie que sólo se aplica a organismos con reproducción sexual,
pues se refiere a los organismos que se reproducen entre sí dejando descendencia
fértil.
A) Filogenético
B) Taxonómico
47
C) Morfológico
D) Biológico
2.- El concepto ________ de especies es la unidad básica de clasificación de la
biodiversidad de especies, de acuerdo a sus características morfológicas en común.
A) Biológico
B) Tipológico
C) Taxonómico
D) Filogenético
3.- Concepto de especie que presenta una ventaja al aportar información respecto
a las relaciones de parentesco entre especies y no sólo de sus similitudes.
A) Filogenético
B) Taxonómico
C) Tipológico
D) Biológico
4.- El aislamiento ________ ocurre cuando las especies ocupan hábitats distintos,
por lo que no tienen oportunidad de encontrarse.
A) temporal
B) ecológico
C) geográfico
D) conductual
Respuestas
1. D; 2; C. 3. A; 4. B
Referencias
Audesirk, T., Audesirk, G. y Byers, B. (2008) Biología. Ciencia y Naturaleza. 2da.
Edición. Ed. Pearson Educación, 630P.
Biggs, A. et al, 2012. Biología. MacGraw-Hill/International Editores, México.
48
Jiménez. L. (Coord.) (2007) Conocimientos fundamentales de Biología. Vol. II.
Ed. Pearson Educación, 214P.
Juárez-Casillas, L. y Varas, C. (2011). Genética evolutiva y molecular de la
familia Ursidae: Una revisión bibliográfica actualizada. Therya vol.2 no.1 La Paz,
Abril.
Valencia, S. (1991) El problema de la especie. Revista Ciencias, No. 24.
Velázquez, M. (2010) Biología 2. Bachillerato. Ed. ST. México, 283 P.
49
2. Patrones de cambio evolutivo
Elaborado por Arturo García Gómez
Aprendizaje
● Distingue la anagénesis y cladogénesis como patrones de cambio evolutivo.
Introducción
Todos los seres vivos han sufrido cambios evolutivos constantes desde su aparición
en el planeta, a partir un ancestro universal común (Penny & Poole, 1999); de igual
forma las especies han presentado diferentes caracteres, los cuales han ido
apareciendo y desapareciendo a través del tiempo, pero en general, las diferentes
poblaciones se encuentran constantemente en diferentes procesos evolutivos,
donde su riqueza y niveles de organización son el producto de diferentes eventos
de especiación y extinción; todo lo anterior lo podemos englobar en dos patrones
evolutivos generales, conocidos como: anagénesis y cladogénesis.
Anagénesis y Cladogénesis
La anagénesis y cladogénesis, son diferentes procesos evolutivos de especiación
(creación de nuevas especies). La anagénesis, son un conjunto de genes
transformándose en otro conjunto de genes; es la transformación de un linaje a un
estado diferente, justificando la aparición de una nueva especie a partir de una
ancestral.
La cladogénesis, son un conjunto de genes que se dividen en diferentes
conjuntos de genes; es la división de una especie ancestral en varias nuevas.
La principal diferencia entre ambos procesos radica en: la anagénesis es un tipo de
evolución dentro de una sola especie, da lugar a una nueva especie; mientras, la
cladogénesis es una evolución ramificada, da lugar a dos o más nuevas especies
(Lanka, 2017).
50
Anagénesis o evolución genética.
La anagénesis, es el cambio evolutivo dentro de un linaje a lo largo del tiempo
debido a diferentes procesos evolutivos como: migración, mutación, selección,
deriva genética y consanguinidad. Es un proceso natural donde desaparecen todos
los miembros de una especie después de haber dejado una descendencia con su
propio camino evolutivo, dicho proceso se debe a la especiación de ciertos
individuos en respuesta a estímulos del ambiente externo.
Es un camino largo, al no seguir un progreso lineal en el tiempo, sino parece avanzar
a saltos, según se van produciendo los cambios de caracteres, en este caso la
selección natural promueve las adaptaciones de los individuos en relación a las
condiciones existentes. El incremento de complejidad y adaptaciones ambientales,
promueven la creación de una nueva especie (Vaux, Trewick, & Morgan-Richards,
2015).
Dos ejemplos sobre dicha evolución son: uno, el resultado de la historia
evolutiva del caballo muestra la pérdida de dedos y el incremento de tamaño, a
través de diferentes especies sin perder su línea filogenética, tal como lo muestra la
evidencia fósil de sus patas (Noor, 2014) (Fig. 2.1 A). Dos; podemos observar la
evolución de la cacerolita de mar (Limulus polyphemus), todo inició en el Cámbrico,
con organismos simples, los cuales fueron tornándose en formas más complejas
hasta la actualidad, en general no se aprecia una ramificación de especies (Fig. 2.2
B).
Cladogénesis o diversificación
La cladogénesis, es el proceso evolutivo en el cual una línea filogenética se
diferencia en dos (dicotómico) o más (politómico) líneas hermanas (especiación y
aparición de taxones superiores) que evolucionan independientemente adquiriendo
sus propios caracteres derivados o apomorfías (Fig. 2.2); después de la bifurcación
el ancestro desaparece y deriva en diferentes linajes donde ocurre la especiación
(Mayr, 1981).
51
Figura 2.- A)- Evolución de los dedos de caballo actual (Equus sp), (Rodríguez-Piaya, 2018), B)
Evolución filética de artrópodos merostomados, (Facultad de Ciencias Naturales, 2017)
Figura 2.- A) Anagénesis o evolución gradual; B) Cladogénesis, proceso dicotómico; C)
Cladogénesis, proceso politómico (Lanka, 2017).
Las diferencias entre los dos procesos evolutivos se muestran en el siguiente
cuadro.
Anagénesis Cladogénesis
Proceso evolutivo de un linaje por otro,
sin bifurcar, es decir DIVERGEN.
Proceso evolutivo de una especie,
dando lugar a dos o más especies, es
decir BIFURCAN.
Evolución dentro del linaje. Evolución resultante de la bifurcación
de un linaje.
52
Un grupo de genes se modifica en otro
grupo de genes.
Un grupo de genes se divide en otros
grupos de genes
.
No favorece la diversidad biológica. Promueve la diversidad biológica al
incrementar el número de especies
Actividades de aprendizaje
1.- La figura 1 señala diferentes partes de un dendrograma
(representación gráfica en forma de árbol), identifica
¿cuáles hacen referencia a procesos de anagénesis y
cuales a cladogénesis?
Anagénesis ______________
Cladogénesis _____________
Fig. 1)
2.- Relaciona las columnas.
a) Proceso por el cual una especie bifurca a través del
tiempo.
( ) Anagénesis
b) Conjunto de genes, transformándose en otro conjunto de
genes.
( ) Dendrograma
c) Representación gráfica en forma de árbol ( ) Politómico
d) Proceso divergente en el cual aparecen más de dos
nuevas especies
( ) Cladogénesis
e) La pérdida de dedos en la evolución del caballo es un
ejemplo de…..
( ) Anagénesis
53
Autoevaluación
1.- Esquema de un resultado evolutivo, en el cual se originan dos especies.
A) Anagénesis
B) Politómicos
C) Dicotómicos
D) Cladogénesis
3.- Se define como el cambio evolutivo dentro de un linaje a lo largo del tiempo, sin
bifurcar en otras poblaciones.
A) Anagénesis
B) Politómicos
C) Dicotómicos
D) Cladogénesis
2.- Tipo de especiación, donde una población original diverge en dos o más a pesar
de no haber existido una disyunción total.
A) Alopátrica
B) Simpátrida
C) Peripátrica
D) Parapátrica
Respuestas
1. C; 2. A; 3. D.
Referencias
Arbeláez-Cortés, E., Sánchez-González, L., Valencia-Ávalos, S., & Navarro-Singüenza, A. 2013. Modelos de especiación. En A. Becerra, A. Castañeda, & D. Piñero, Evolución orgánica. Ciudad de México: Prensas de Ciencias.
Coyne, J., & Orr, H. 2004. Speciation. Massachussets: Sinauer Associates, Inc. Sunderlan.
Facultad de Ciencias Naturales, U. 2017. Modulo VI Diversidad y Clasificación. Obtenido de Reconstruyendo la historia evolutiva:
54
https://docplayer.es/73736430-Modulo-vi-diversidad-y-clasificacion-reconstruyendo-la-historia-evolutiva.html
Irwin, D., Bensch, S., & Price, T. 2001. Speciation in a ring. Nature, 333-337.
Lanka, P. 2017. Difference between anagenesis and cladogenesis. Obtenido de Explore: file:///C:/Users/Usuario/Downloads/DifferenceBetweenAnagenesisandCladogenesis_DefinitionCharacteristicsRole.pdf
Mayr, E. 1981. Biological classification: toward a synthesisof oppossiing methodologies. Science, 510-516.
Morrone, J. 2000. El lenguaje de la cladística. Ciudad de México: Dirección General de Publicaciones y Fomento Editorial.
Morrone, J. 2013. Sistemática. Fundamentos, métodos, aplicaciones. Ciudad de México: Prensas de Ciencias.
Noor, M. 2014. Todo sobre la evolución. Obtenido de Lo esencial: http://todosobrelaevolucion.org.mx/lo_esencial.php?tema=Funcionamiento&subtema=Características+de+la+evolución+y+algunos+ejemplos
Penny, D., & Poole, A. 1999. The nature of the last universal common ancestor. Current Opinon in Genetics & Development, 672-677.
Rodríguez-Piaya, J. 2018. El ruido de un trueno. Obtenido de Evolución de los seres vivos: http://www.joaquinrodriguezpiaya.es/1_Bachillerato_ByG/Origenyevoluciondelavida/index_evolucion.html
Vaux, F., Trewick, S., & Morgan-Richards, M. 2015. Lineages, split and divergence challenge whether the terms anagenesis and cladogenesis are necessary. Biological Journal of the Linnean Society, 1-12.
55
3. Especiación: concepto y modelos
Elaborado por Laura Rosalía Franco Flores y Arturo García Gómez
Aprendizaje
● Comprende los modelos de especiación alopátrica, simpátrica e hibridación,
que originan la diversidad biológica.
Introducción
La biodiversidad que existe sobre el planeta es resultado de la evolución y la unidad
básica de esta diversidad biológica se denomina especie, de ahí que el libro de
Darwin donde explica su teoría evolutiva se llama El origen de las especies, pero
¿cómo ocurre este proceso?
Se le denomina especiación al origen de nuevas especies y este proceso
involucra diferencias genotípicas y fenotípicas entre poblaciones de una misma
especie que se aíslan reproductivamente dando como resultado el surgimiento de
nuevas especies (Jiménez, 2007). A continuación, se presentan algunos modelos
que explican este proceso.
Modelo de especiación Alopátrica
La especiación Alopátrica (que significa en distintos sitios) ocurre cuando dos
poblaciones de la misma especie se separan física y geográficamente debido a
barreras como una montaña, río o mar, este aislamiento geográfico implica a su vez
un aislamiento reproductivo, que eventualmente repercutirá en el surgimiento de
una nueva especie (Fig. 1).
Por ejemplo, en la especie Potentilla glandulosa, se tenían dos poblaciones de
plantas de la misma especie (A y B) aisladas geográficamente. Las condiciones del
hábitat A es árido, mientras que el del B es montañoso con bajas temperaturas. Por
tanto, la población A estará sujeta a presiones de selección natural que favorecerá
a aquellos individuos capaces de resistir a la sequía y eliminará a los no resistentes,
en el caso de la población B, la selección natural favorecerá a los individuos capaces
de resistir heladas, quienes sobrevivirán y se reproducirán heredando estas
56
características a su descendencia, esto dará como resultado el surgimiento de
nuevas especies adaptadas a estas condiciones de cada hábitat en el que se
encuentran. A este proceso de selección natural se le denomina evolución
divergente, es decir, el origen de dos especies distintas con un ancestro común
(Audesirk, Audesirk y Byers, 2008, y Jiménez, 2007).
Figura 1.- Modelo de especiación alopátrica. Tomada de
https://cnho.files.wordpress.com/2010/06/20070417klpcnavid_254-ees-lco.png.
Modelo de especiación Simpátrica
La especiación simpátrica (en el mismo lugar o patria) es la formación de nuevas
especies sin que haya un aislamiento geográfico. Este proceso ocurre debido a que
los ecosistemas suelen ser variantes o heterogéneos, lo que implica que dentro de
un mismo sitio podemos encontrar hábitats y microhábitats distintos (Fig. 2).
57
Por ejemplo, en un mismo bosque podemos encontrar zonas con mayor
humedad, zonas donde abundan árboles de copas frondosas por lo que hay más
sombra o por el contrario donde el follaje no es tan espeso por tanto hay menor
sombra, esto implica un aislamiento ecológico entre individuos de una población, de
modo, que algunos prefieran un hábitat distinto al que ocupan los demás y como
resultado de este aislamiento se produzca con el tiempo una nueva especie.
Este es el caso de las moscas de fruta del género Rhagoletis, estás buscan un
árbol para copular y las hembras depositan sus huevos en los frutos de estos
árboles, algunas moscas de este tipo depositan sus huevecillos en tejocotes y otras
prefieren los rosales, como manzanos, de esta manera las moscas se han ido
aislando, pues las moscas que crecen en tejocotes se reproducen en tejocotes y las
que crecen en manzanos se reproducen en manzanos, por tanto, las diferencias
entre estas moscas han ido aumentando y difícilmente pueden aparearse entre sí.
Una diferencia notable entre estas moscas es su ciclo de vida, las moscas de
tejocotes se desarrollan en alrededor de 60 días, mientras que las de los manzanos
se desarrollan en 40 días, dicha diferencia constituye un aislamiento reproductivo
que a su vez favorece la divergencia evolutiva y con ello el surgimiento de nuevas
especies (Hernández, Morales y Vergara, 2004, y Jiménez, 2007).
Actividades de aprendizaje
Explica la relación que existe entre aislamiento y la especiación.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
58
Figura 2.- Comparación entre especiación alopátrica y simpátrica. Tomada de
https://tustareas.lat/index.php/arte/itemlist/tag/curiosidades?start=590.
Modelo de especiación Parapátrica
La especiación parapátrica (que significa “al lado de”) también llamada divergencia
clinal, ocurre cuando dos poblaciones originarias de una ancestral se diferencian a
pesar de no haber existido una disyunción completa. Las especies hijas comparten
una fracción de sus respectivas áreas de distribución en la cual ellas aún se pueden
entrecruzar y aun así llegan a diferenciarse, en comparación al modelo de
especiación peripátrica, en esta especiación no ocurre vicarianza (Morrone, 2000).
El modelo parapátrico evidencia un patrón biogeográfico donde la distribución
de las especies hermanas coinciden estrechamente denominadas zonas de
hibridación (Arbeláez-Cortés, et al. 2013) (Fig. 3).
Figura 2.- Modelo de especiación parapátrica (Morrone, 2013).
Esta especiación ocurre bajo los siguientes supuestos: 1) las poblaciones
tienden a diferenciarse en respuesta a procesos estocásticos y selección local; 2)
59
existe un área original potencial de flujo génico; 3) los individuos de la población
original presentan una vagilidad relativamente baja ocasionando una diferenciación
pronunciada y 4) pueden ocurrir apareamientos entre la población original y la de
nueva formación (Morrone, 2013).
Existe un caso donde dos aves del Himalaya, Phylloscopus trochiloides y P.
plumbeitarsus, ambas especies hermanas, comparten hábitat, pero no hibridizan, ni
reaccionan ante los cantos de la población cercanas, además con análisis de datos
moleculares indican una profunda separación (Irwin et al., 2001).
A pesar del ejemplo mencionado, la especiación parapátrica, aunque puede ser
recurrente en la naturaleza es difícil demostrarse, dado el patrón biogeográfico, el
cual puede originarse por otros motivos (Coyne & Orr, 2004).
Hibridación
Es un mecanismo de especiación sexual entre dos especies distintas, la cual puede
producir individuos que pueden o no ser fértiles. Puede realizarse natural o
artificialmente por intervención del hombre en el ecosistema.
En las plantas, es un fenómeno común al realizarse una introgresión de genes
entre especies; los híbridos tienden a derivar hacia los caracteres de uno de sus
progenitores; durante dicho proceso llegan a quedar fijados algunos genes de la
otra especie; en general la formación de nuevas especies por hibridación es
sumamente rara.
En animales puede ser un proceso natural, aunque está más asociado a
alteraciones provocadas por la introducción de nuevas especies por el hombre a
otros ecosistemas, por ejemplo: durante la ganadería.
En general es difícil la creación de nuevas especies, en animales; sin embargo,
la hibridación llega a tener consecuencias evolutivas, siendo: 1) el reforzamiento o
ruptura de barreras biológicas o ecológicas; 2) la fusión de dos especies en una; 3)
incremento en diversidad genética y adaptación; 4) creación de nuevas especies, y
5) extinción de especies.
¿Pero por qué es difícil la creación de nuevas especies?, esto se debe a las
barreras postcigóticas, es decir, cuando se cruzan dos especies diferentes se
60
observa la mortandad de cigotos, la inviabilidad de los híbridos y la esterilidad de
los mismos (Schwarz, 2004). Es decir, la especiación se da cuando una especie se
divide en dos durante el transcurso de muchas generaciones; por ejemplo; la cruza
de un burro y una yegua, da origen a una mula (⧬) o un macho (♂) (Fig. 4); o un
caballo con una burra produciendo un burdégano. En ambos casos se produce un
híbrido viable pero estéril, las especies parentales presentan 64 y 62 cromosomas,
caballo y burro respectivamente, aunque el híbrido sólo presenta 63 pares de
cromosomas originando un desbalance genético.
Figura 4. Mula, híbrido de la cruza de un burro y una yegua. Tomado de:
https://elcomercio.pe/opinion/columnistas/terco-mula-roxanne-cheesman-320661
En la historia la hibridación de plantas fue iniciada por Rudolf Jakob Camerarius
(Alemán, 1694), quien especuló, la posibilidad de fertilizar una planta femenina con
polen de una masculina, siendo ambas especies diferentes. En 1716, Cotton
Mather, realizó la cruza entre dos especies naturales, el maíz indio y el amarillo, las
cuales conviven una junto a la otra, es decir fue un accidente por proximidad de las
especies. Al parecer el primer híbrido artificial fue generado por Thomas Fairchild
(1717) en una cruza de claveles.
A partir de las últimas dos décadas, el fenómeno de hibridación ha sido
considerado un evento mucho más frecuente, revisando diferente bibliografía
encontrando hasta 23 675 casos de angiospermas híbridas, estando entre entre un
50 y 70% de las especies conocidas.
61
En el caso de los animales, se tiene el registro de dos casos, el primero, es el
clásico, donde recrearon el caso de la mariposa Heliconius heuripa, la cual es la
hibridación de dos especies; H. melpomene y H. cydno, cabe señalar que la
mariposa hija, presenta caracteres de ambos progenitores (Fig. 5), es, de igual
forma al realizarles pruebas de DNA se encontraron resultados de parentesco.
Figura 5.- Patrones de coloración de las alas de H. melpomene y H. cydno (Progenitores) y Heliconius heuripa (híbrido); tomado de: Mavarez et al. 2006.
Un segundo caso, es recientemente documentado, en las Archipiélago de las
Galápagos, ahí donde Darwin conoció a los pinzones, todo comenzó en 1981 en la
isla Dafne, se observó un ave (Fig. 6) cuya característica y canto no correspondía
con la especie endémica de dicha isla, los análisis de sangre mostraron un
parentesco con otra especie proveniente de la Española, una isla ubicada a más de
100 Km de distancia. Como es de imaginar, el ave híbrida mostraba caracteres de
las dos especies parentales, además de sus propias características, como es el
canto de cortejo, único en la nueva especie, fortaleciendo una barrera precigótica,
dando como resultado la creación de una nueva especie y todo ello ante nuestros
ojos (Lamichhaney, et al. 2018).
62
Figura 6.- Ejemplar de la nueva especie de pinzón de la isla Dafne, en las Galápagos; tomado de: https://www.bbc.com/mundo/noticias-42110776
Por todo lo anterior, se puede mencionar que la hibridación es un motor evolutivo
importante, por el cual las especies han surgido del cruce natural de dos organismos
emparentados, que se puede reproducir y dejar sus genes a otra generación.
Actividades de aprendizaje
Explica las diferencias entre especiación alopátrica, simpátrica e hibridación.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Define el concepto de hibridación y su relación con la especiación.
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
63
Autoevaluación
1.- Tipo de especiación que ocurre por barreras geográficas que separan
poblaciones.
A. Alopátrica
B. Simpátrica
C. Peripátrica
D. Parapátrica
2.- Es la formación de nuevas especies dentro de la misma área geográfica.
Especiación ________.
A. alopátrica
B. simpátrica
C. peripátrica
D. parapátrica
3.- Tipo de especiación, donde una población original diverge en dos o más a pesar
de no haber existido una disyunción total.
A. Alopátrica
B. Simpátrica
C. Peripátrica
D. Parapátrica
4. Formación de un individuo a partir de la cruza de distintas especies.
A. Hibridación
B. Especiación alopátrica.
C. Especiación simpátrica.
D. Reproducción
Respuestas
1.A; 2. B; 3.D; 4.A
64
Referencias
Arbeláez-Cortés, E., Sánchez-González, L., Valencia-Ávalos, S., & Navarro-
Singüenza, A. 2013. Modelos de especiación. En A. Becerra, A. Castañeda, &
D. Piñero, Evolución orgánica (pág. 909). Ciudad de México: Prensas de
Ciencias.
Audesirk, T., Audesirk, G. y Byers, B. 2008 Biología. Ciencia y Naturaleza. 2da.
Edición. Ed. Pearson Educación, 630P.
Coyne, J., & Orr, H. 2004. Speciation. Massachussets: Sinauer Associates, Inc.
Sunderlan
Hernández-Ortiz, V. I. Morales y C. Vergara 2004. Detección de poblaciones de
Rhagoletis pomonella (Diptera: Tephritidae) durante la fructificación de
Crataegus mexicana (Rosaceae) en Puebla, México Acta Zool. Mex vol.20 no.1
Xalapa abr. 2004
Jiménez. L. (Coord.) 2007. Conocimientos fundamentales de Biología. Vol. II. Ed.
Pearson Educación, 214P.
Lamichhaney, S., F. Han, M.T. Webster, L. Andersson, B.R. Grany & P. Grant. 2018.
Rapid hybrid speciation in Darwin´s finches. Science 319, 6372: 224-228.
Mavarez, J., C.A. Salazar, E. Salcedo. 2006. Speciation by hybridization in
Heliconius. Nature 441, 868-871.
Morrone, J. 2013. Sistemática. Fundamentos, métodos, aplicaciones. Ciudad de
México: Prensas de Ciencias.
Perfectti, F. 2002. Evolución: la base de la biología. Edit. M. Soler. España.
Velázquez, M. 2010. Biología 2. Bachillerato. Ed. ST. México, 283 P.
65
Tema III:
Filogenia e historias de vida
1. Extinciones y radiación adaptativa
Elaborado por Margarito Álvarez Rubio
Aprendizaje
● Relaciona a las extinciones en masa con la radiación adaptativa
Introducción
La biodiversidad es el resultado de un proceso evolutivo, de los más sencillo a los
más complejo, y que su descubrimiento fue culminado por un genio de la
observación de la naturaleza y sus descubrimiento fueron realizados debido al
análisis y descripción de los rasgos taxonómicos (Charles Darwin), y haciendo uso
de la clasificación (agrupó a las especies por sus semejanzas) y de la sistemática
(ciencia de indagación de qué ancestro proviene las especies de animales y
plantas), y cada grupo identificado había que darle un nombre en latín (taxonomía).
Todo lo anterior también es resultado de la deriva continental, los cambios a
nivel del mar, las grandes erupciones volcánicas quizás produjeron grandes
extinciones de biodiversidad, que llevó millones de años; estos procesos
microevolutivos (anagénesis) y macroevolutivos (grupos taxonómicos mayores),
se expresan en “árboles de vida”, que el pensamiento de Darwin vislumbra, y que
después ha sido reconstruido con técnicas sencillas para hacer diagramas de árbol,
como son los cladogramas, filogramas, dendrogramas y fenogramas, para poder
interpretar y analizar los patrones evolutivos.
En los nuevos programas de biología de Colegio de Ciencias y Humanidades
de Biología IV, esta forma de enseñar permite apreciar la magnitud del proceso
evolutivo.
Filogenia
Los biólogos evolutivos han desarrollado métodos de “reconstrucción” que se
asemeja a los árboles de vida, como un proceso de estimación de la filogenia, o
66
relaciones genealógicas de especies que tienen un ancestro en común, que a su
vez se ha repartido de anteriores ancestros en común más remotos, y a ese
esquema lo llamamos filogenia.
Los árboles de vida también se construyen por medio de sus relaciones de
semejanzas de los caracteres entre las especies y lo realiza la clasificación, y el
nombrar a lo clasificado se conoce como taxonomía y tanto la clasificación como la
taxonomía pertenecen a la sistemática; que esta es una ciencia que busca su
origen de estas relaciones de semejanza.
De ahí surge los niveles de clasificación o clasificación jerárquica, de grupos
contenidos dentro de otros grupos, que se refiere a: dominio, reino, filum (Filo) o
División, clase, orden, familia, género y especie, también conocidas como
categorías taxonómicas (Fig. 1.1), y si un grupo de organismos en particular se
asigna a un nivel dado se conoce como taxón, en tanto que taxa (taxones) es el
plural de varios grupos, el que trabajo este método por medio de caracteres
excluyentes o binarios, que señala si está o no presente un carácter fue Linnaeus
que introdujo este sistema.
Figura 1.1 Categorías taxonómicas en las cuales se agrupan todos los seres vivos.
Todo lo anterior nos lleva a tener un “pensamiento de árbol”, según Baum A. D.
y Stayce D. Smith (2013), estos autores señalan que se requiere de este tipo de
enseñanza en la evolución porque se desarrolla la habilidad para visualizar la
evolución en forma de árbol, y permite estos diagramas comunicar y hacer un
67
análisis del fenómeno evolutivo, que ayuda en el estudiante o a quien los analiza y
organizar el conocimiento de la diversidad biológica, además de instrumentar
aspectos técnicos de la filogenia, en síntesis el pensamiento de árbol permite
organizar el conocimiento evolutivo de una manera elegante.
Estos autores comentan que el concepto central en evolución son los rasgos
(caracteres) de cambio en el tiempo, y la filogenia de árbol permite visualizar la
historia de la evolución, y descubrir sus patrones evolutivos (Fig. 2).
Figura 1.2 Ejemplos de árboles filogenéticos: A) evolución del elefante moderno a partir del
Palaeomastodon, B) filogenia de algunos craneados (Craniata). Tomado de OpenStax College
Biology.
Extinciones y radiación adaptativa
En un árbol filogenético, la historia de la vida también representa las extinciones y
su radiación adaptativa, MacLeod Norman, (2013). En su libro “Las grandes
extinciones”, señala; una extinción se presenta si el “último individuo que puede
ser asignado a un grupo taxonómico (por ejemplo: especies, géneros, familias)
mueren; pero esto es el resultado de un largo periodo ecológico, donde declinan el
número de individuos y hay una contracción progresiva del rango geográfico
(reducción). Los ecólogos y demógrafos utilizan este término, “extinción”, para
referirse a la desaparición de un grupo de una región o de un área local”.
También señala que los paleontólogos y conservacionistas, usualmente utilizan
el término extinción, al referirse a la desaparición de un grupo globalmente, pero es
68
difícil saber si el registro fósil representa a un taxón específico en una extinción
verdadera.
Darwin observó a la extinción como un proceso gradual de la selección natural,
además de otros procesos físicos o eventos catastróficos naturales, como: el
movimiento de las placas tectónicas al cambio del nivel del mar, calentamiento
global, erupciones volcánicas, radiación solar y/o impacto de asteroides
En la naturaleza existe un tipo de extinción en el cual se pierde por lo menos el
70% de especies, se tiene el registro de cinco de ellas, a este fenómeno se le
conoce como extinción masiva, en la actualidad dado la tasa de extinción de
especies se menciona que nos encontramos en la sexta extinción masiva.
La primera extinción masiva (Fig. 3); Ordovícico- Silúrico (444 millones de
años), ocurrieron cambios drásticos en el hábitat marino, descenso del nivel del mar,
presencia de glaciares, medio millón de años posterior, se incrementó el nivel del
mar; extinción del 85% de especies: corales, braquiópodos, briozoarios, trilobites
entre otros.
Figura 3.- Primera extinción masiva, se perdieron 85% de las especies registradas.
La segunda extinción masiva (Fig. 4); Devónico (360-370 millones de años),
impacto de meteoritos, disminución de temperatura, reducción de CO2, ausencia de
oxígeno; extinción del 70% de especies, y se produjo más en los mares, con peces,
invertebrados, Dicho periodo también se conoce como: “edad de los peces”.
69
Figura 4.- Segunda extinción masiva, se perdieron 70% de las especies registradas.
La tercera extinción masiva (Fig. 5); Pérmico- Triásico (251 millones de años);
vulcanismo extremo (explosión volcánica siberiana), calentamiento global; extinción
del 95% de especies.
Figura 5.- Tercera extinción masiva, se perdieron 95% de las especies registradas.
La cuarta extinción masiva; Triásico- Jurásico (210 millones de años); sin
evidencia de cambio climático, ni incremento del nivel del mar, ni erupciones
volcánicas; extinción del 80% de especies, acabó con la mayoría de reptiles
mamiferoides, y anfibios.
Figura 6.- Cuarta extinción masiva, se perdieron 80% de las especies registradas.
70
La quinta extinción masiva; Cretácico- Terciario (65 millones de años);
impacto de meteorito en Yucatán, el polvo impidió a la luz solar llegara a las plantas
ocasionando un desequilibrio trófico; extinción del 76%, se extinguieron casi todos
los dinosaurios.
Figura 7.- Quinta extinción masiva, se perdieron 76% de las especies registradas.
La sexta extinción masiva (Fig. 8); Antropoceno- ¿? (0.2 millones de años);
impacto del hombre moderno, debido a la alteración y destrucción de ecosistemas,
prácticas agrícolas, caza, exterminio y explotación de los animales, introducción de
nuevas especies, contaminación de aguas y atmósfera.
Figura 8.- Sexta extinción masiva, debido al impacto del hombre moderno.
Como se puede apreciar, después de una extinción masiva las especies que
sobreviven se adaptan a nuevos nichos ecológicos algunas de ellas van a cambiar
lentamente (anagénesis) y otras evolucionaron rápidamente en un corto periodo de
tiempo (cladogénesis), conociéndole como radiación adaptativa, o evolución
divergente, esta se define como la rápida especiación de una o varias especies, en
dicho proceso actúan las mutaciones y la selección natural, en general ocurre en el
momento de introducir una especie en un nuevo ecosistema.
71
Se mencionan tres tipos de radiación adaptativa: 1) La general, cuando una
especie desarrolla una nueva habilidad, permitiéndole alcanzar nuevas áreas de su
ambiente, como lo es el vuelo de las aves; 2) de cambio ambiental, una especie
puede sobrevivir en un ambiente radicalmente diferente, con la probabilidad de
ramificarse en nuevas especies cubriendo nuevos hábitats, por ejemplo la
expansión de los mamíferos después de la extinción de los réptiles; y 3) de
archipiélago, son ecosistemas aislados como islas y zonas montañosas, al ser
colonizadas por nuevas especies siguen un rápido proceso de evolución divergente,
los pinzones de Darwin son un ejemplo que ocurrió en un archipiélago.
72
2. Árboles filogenéticos
Elaborado por Margarito Álvarez Rubio
Aprendizaje
● Comprende que los árboles filogenéticos son modelos explicativos de las
relaciones temporales entre especies
Introducción
Los árboles filogenéticos propuestos por Darwin son una alternativa válida a la
escala de la naturaleza; esta hipótesis muestra la jerarquía biológica, señalando a
la evolución como un proceso de ramificación múltiple y simultáneo de distintos
linajes, creando un entramado entre ellos; como un árbol existen ramas truncadas
y otras se ensanchan y robustecen.
Existen dos escuelas para analizar el árbol de la vida: la cladística y la fenética.
Cladística
Es la rama de la biología que define las relaciones evolutivas entre los
organismos basándose en sus similitudes derivadas, toma en cuenta caracteres
fenotípicos, si se presenta o no cierto rasgo; en animales, el tipo de alas, cráneo,
pico; en plantas, tipo de semillas cubiertas o desnudas, en cada caso los caracteres
se codifican en dos tipos: presente (1) o ausentes (0).
El árbol hipotético, llamado cladograma (Fig. 2.1), presenta las siguientes
características; las ramas representan los clados, una o más especies en estudio;
el nodo, al ancestro; la bifurcación señala la formación de un nuevo linaje
(cladogénesis); el largo de la rama, representa los cambios de una población en el
tiempo sin bifurcación (anagénesis). Es de tomar en cuenta, éste árbol solo muestra
la proximidad relativa de sus caracteres a partir de sus antepasados comunes.
En la figura 2.2, el inciso a presenta un cladograma con tres taxones: A, B, y C,
en éste ejemplo los taxones A y B son clados próximos evolutivamente entre sí,
mientras C es el grupo hermano del clado A-B. El inciso b, muestra diferentes
73
árboles evolutivos, que son compatibles con el cladograma, por lo cual no hay que
preocuparse si no es igual al del inciso (a).
Figura 2.1 Cladograma, árbol filogenético, los círculos marcan las ramas o clados, los puntos los
nodos o ancestros hipotéticos.
Figura 2.2 Dendrogramas; a) representa un cladograma, se muestran los taxones, dentro del árbol,
así como a sus ramas internas y externas, en un árbol el enraizado, la raíz corresponde al más
interno; b) se observan seis árboles evolutivos no enraizados que es compatible con el cladograma,
del inciso a).
74
La construcción de cladogramas se fundamenta método de la argumentación
Henningiana, al utilizar parsimonia simple o de simplicidad, buscando elegir el
menor número de homoplasias (cambio evolutivo, donde dos organismos presenten
el mismo carácter). Para lograr dicha construcción se utilizan diferentes estados de
carácter (Fig. 2.3), las cuales son:
Estado plesiomórfico; es el carácter que surge primero en el tiempo, y se
infiere que estaba en el antecesor del grupo de estudio.
Estado apomórfico, se refiere a aquel carácter que surge del plesiomórfico.
Carácter Simplesiomórfico, es cuando un carácter plesiomórfico se encuentra
en dos más taxones.
Carácter autopomórfico, se refiere cuando un estado apomórfico se comparte
en dos o más taxones.
Carácter sinapomórfico, es un estado sinapomórfico que está en dos o más
taxones.
Figura 2.3 Diferentes estados de carácter en los cladogramas.
En la figura 2. 4, se representan tres árboles filogenéticos, en el caso del
cladograma, los cambios o diferencias evolutivas no expresan un significado; los
filogramas pronuncian una cuantificación al medir distancias; los dendrogramas
75
manifiestan el cambio evolutivo en el tiempo, es decir cuánto tiempo le ha llevado la
evolución de un carácter en otro. De manera práctica los T1, T2, y T3, indica que el
más reciente grupo es T1, y más antiguo o primitivo es T3, y en el caso del
cladograma se supones que T3, viene de un ancestro desconocido (es con raíz); en
lo que respecta al filograma y dendrograma no supone una raíz de un ancestro
desconocido.
Figura 2.4 Tres representaciones filogenéticas hipotéticas.
Un ejemplo de cladograma son las relaciones filogenéticas entre peces (óseos
y cartilaginosos) y mamíferos; los primeros son los ancestros de los segundos, de
los cuales la ballena se muestra como un ancestro de cuatro antropoides: mandril,
orangután, chimpancé y el hombre. Las longitudes de las ramas no indican cambio
evolutivo, sólo representan el orden relativo en como aparecen agrupadas las
diferentes especies (Fig. 2.5).
76
Figura 2.5 Cladograma de dos clados de peces y cinco mamíferos.
Escuela fenética.
Dicha escuela se basa en métodos de construcción de fenogramas (representación
hipotética agrupaciones de taxones), cuya finalidad es la clasificación de los
organismos por medio de su similitud, generalmente su morfología o cualidades
observables, sin tomar en cuenta su filogenia; su método numérico ayuda a la
determinación de los árboles filogenéticos.
Actividades de aprendizaje
Actividad 1
Construcción de árbol filogenético, por los métodos cladistas y fenético. El alumno
debe leer cuidadosamente la introducción y la teoría que está sintetizada,
complementandolo con la bibliografía sugerida al final del tema.
1. Construya un cuadro de caracteres como la que se describe
TAXONES 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 NÚMERO DE CAMBIOS
77
G 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
A 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 6
B 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 4
C 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 3
D 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 5
E 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 1 6
Cuadro 1. Caracteres de seis taxones hipotéticos (Morrone, 2003).
2. El taxón G es el grupo externo, se supone con caracteres ausentes (cero), el
resto de taxones presentan o no diferentes caracteres (datos binarios). El
cladograma se inicia agrupando al grupo externo o hipotético (G); al taxón con
el menor número de cambios, en el ejemplo el taxón C, con 3 cambios a partir
del ancestro, y se forma el grupo (G y C); Posteriormente se agrupa C con B, el
cual presenta 4 cambios para formar el grupo (B y C), pero este queda incluido
en el externo que es G y así sucesivamente; este es el método de Warner (Fig.
2.6), los nodos son los puntos ancestrales y las ramas son los clados.
3. Realice las uniones del menor cambio hasta el máximo de cambios en los
caracteres.
4. Del cladograma más parsimonioso, señala los diferentes estados de carácter:
plesiomórfico, apomórfico, Simplesiomórfico, apomórfico y sinapomórfico.
Figura 2.6 construcción del cladograma del cuadro uno, la construcción del cladograma no es exacta
solo es una posibilidad (Morrone, 2003).
78
Actividad 2
1. Colecte la información, de tres especies, grupos o taxones, y coloquelos en una
tabla como se muestra en el ejemplo:
Cuadro 2. Cuadro de caracteres binarios
CARACTERES
TAXONE
S
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0
B 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1
C 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0
D 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1
2. Construya una matriz simétrica de semejanza, para comparar a los taxones A,
B y C, tal y como se muestra:
Cuadro 3. Matriz simétrica del cuadro 2.
A B C D
A - 8 7 5
B - 6 5
C - 5
D -
La comparación se realiza de la siguiente forma: de acuerdo al cuadro dos se
observa cuantas ocasiones comparten el mismo carácter; en el caso de A-B, los
79
caracteres 1, 3,4,5,6,7,8 y 9 se corresponden, teniendo un 8 como resultado,
así sucesivamente en la unión de cada taxón, obteniendo el resultado del
cuadro 3. En este ejemplo se usan datos binarios, los cuantitativos hacen
referencia a medidas de longitud, superficie de un cráneo, o el volumen de un
cuerpo, siendo datos diferentes.
3. Para construir el fenograma se utiliza el criterio de semejanza. Se opta por el
procedimiento de medias ponderadas, un promedio con peso. Lo primero es
buscar el par de taxones con mayor semejanza, en el ejemplo del cuadro 3 es
AB, luego calculamos la semejanza en promedio del primer par AB, o grupo
asociado y se compara con C, AB= (7 + 6) /2= 6.5 y luego (AB)D = (5 + 5) /2=
5; y como puede observarse C y D tienen una semejanza de 5, es el taxón C,
que se une al taxón al par AB, luego se hace para D, se puede dibujar colocando
en los ejes X, los taxones, y en el eje Y la semejanza
.
Figura 2.7 Fenograma resultante del cuadro 3.
Se interpreta A y B son muy parecidos por compartir caracteres en común, y son
taxones recientes, luego el taxón C comparte menos caracteres, pero incluye a AB.
Autoevaluación
1. ¿Qué se entiende por “ancestro común”?
A. Todos los organismos son ancestros.
B. Las especies comunes son ancestros de las especies raras.
C. Las especies vivientes muy diferentes descienden del mismo ancestro.
80
D. Las especies vivientes simples son ancestros de las especies más complejas.
2. ¿Por qué es importante un ancestro común en la teoría evolutiva?
A. Si un ancestro común es verdadero, las especies son todas creadas igual.
B. Si un ancestro común es verdadero, la idea de una creación especial gana
sustento.
C. Solamente si un ancestro común es verdadero, podría ser vista la evolución
como progresiva.
D. Si es ancestro en común es verdadero, entonces la evolución (cambia en el
tiempo) pudo haber sucedido.
3. ¿Cuál de los siguientes hechos provee para un ancestro común que separado?
A. Los peces celacantos (pez muy primitivo, descubierto en Madagascar) se mira
indistinguible de fósiles en rocas antiguas de hace 200 millones de años.
B. La mayoría de los primates tienen colas, que pueden ser importantes para su
supervivencia.
C. Las diversas especies de cactus son encontradas en el desierto de América,
pero no en los desiertos de Asia y África.
D. Algunas flores de orquídeas están muy adecuadas a la polinización por
insectos particulares.
4. ¿Por qué son órganos vestigiales?
A. El rasgo que es funcional pero pobremente “diseñado” (parecido a la mancha
blanca de los vertebrados).
B. El rasgo que se mira similar, pero evolucionó independientemente (parecido a
las alas de aves y a las alas de los murciélagos).
C. Los rasgos cuya similaridad es debida a un ancestro común (similar a las patas
delanteras de un caballo y a las manos de un humano).
D. Los rasgos que vienen reducidos y no funcionales (similar al hueso del muslo
de las pitones) pero son funcionales en especies relacionadas.
5. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones están claramente alineadas con el
pensamiento de árbol que al pensamiento de escalera?
A. Los humanos son una clase de simio.
B. Los delfines los animales más avanzados.
81
C. La medusa es más primitiva que los peces de colores.
D. Los animales inferiores carecen de columna vertebral.
6. ¿Cuál de los siguientes fósiles descubiertos podrían proveer la evidencia
irresistible que los primates y roedores descienden de un ancestro común?
A. Un fósil de hace de hace 40 millones tiene características generales de
primate, pero también como único rasgo que no se presenta en algún primate
viviente.
B. Los fósiles de primates son encontrados en el Norte de Europa donde no viven
actualmente.
C. En estratos desde hace 70 millones se han encontrado a la mayor parte de los
fósiles idénticos a los primates vivientes y otros que son la mayoría idénticos
a roedores vivientes.
D. Una serie de fósiles son encontrados entre 70 y 80 millones de años tienen
rasgos repartidos por primates, con los posteriores que tienden a tener
roedores específicos o rasgos específicos de primates.
7. ¿Cuál de los siguientes incisos predice bajo ascendencia común pero no bajo
ascendencia separada?
A. La secuencia de genes de dos especies muy diferentes puede ser lineal en
cada una de las bases apareadas.
B. La secuencia de genes tiende a variar entre especies de este modo no hay
dos especies que tengan la misma secuencia de bases en su genoma.
C. La secuencia de genes codifica las proteínas que son funcionales solamente
en aquellos organismos en que se encuentran.
D. El árbol construido para un grupo de especies puede ser similar o idéntico, sin
importar en qué secuencias de genes fueron usados para construir el árbol.
8. Desde 1960 hasta 1980, los sistemáticos filogenéticos han visto como Henning y
Zimmerman se opusieron a la sistemática evolutiva. ¿Cuál de los siguientes
incisos es de mayor controversia a la biología sistemática?
A. La idea de que las especies son más avanzadas que otras.
B. La idea de que los árboles filogenéticos se pueden construir desde los rasgos
de organismos viviente.
82
C. La idea de que totalidad de la similaridad podría no ser usada como base para
la clasificación biológica.
D. La idea de que los organismos son tan diferentes como los insectos y plantas
que descienden de un ancestro en común.
9. ¿Qué factores explican el incremento de la importancia de los árboles
filogenéticos en la biología evolutiva hacia los finales del siglo veinte?
A. La disponibilidad mejorada de los datos moleculares.
B. El incremento en la apreciación para comunicar la naturaleza de los árboles
de historia evolutiva.
C. Los avances en la potencia de las computadoras que hacen más fácil inferir
las relaciones filogenéticas.
D. Todo lo anterior.
10. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones soporta al cladograma?
A. Los rasgos que se presentan en las especies W y X tienden a presentarse en
Z
B. Los rasgos (caracteres) que se presentan en la especie podrían ser más
antiguos que los de la especie Z
C. Los rasgos de la especie X tienden a ser más similares a los rasgos de la
especie W que a los rasgos de la especie Z
D. La especie V, tiene la mayoría de los estados de carácter plesiomórfico
Respuestas
1.C; 2.D; 3.C; 4.D; 5.A; 6.D; 7.D; 8.C; 9.D; 10.D
83
Referencias
Ayala, F J. 2006. La evolución de un evolucionista. Universidad de Valencia España:
Colección Honoris Causa.
Ayala, F.J. 2015. ¿De dónde vengo? ¿Quién soy? ¿A dónde voy? España: Alianza
Editorial.
Baum D. A. 2013. Tree Thinking: An introduction to philogenetic biology. U.S.A:
Roberts & Company.
Fondevila A. y Andres M. 2003. Evolución: Origen, adaptación y divergencia de las
especies. España: Editorial síntesis.
Futuyma, D. J. 2005. Evolution. (2th. ed.) usa: Sinauer Associated Press.
Dobzhansky T. Francisco J. A., G. Leydyard Stebbins y James W. Valentine. 1993.
Evolución. Cuarta reimpresión. España: Omega.
Hall, B. K. and Hallgrimsson, B. 2008. Evolution. (4th. Ed.). usa: Jones and Bartlett
Publishers.
Herron, J. C. and Freeman, S. 2014. Evolutionary analysis. usa: Pearson.
MacLeod N. 2013. The Great Extinctions. Canada: A Firelfly Book.
Margulis, L. y Dolan, M. F. 2009. Los inicios de la vida. La evolución de la tierra
precámbrica. España: Cátedra de Divulgación de la Ciencia. Publicaciones de
la Universitat de Valencia.
Morrene J.J. 2003. El lenguaje de la cladística. México: Universidad Nacional
Autónoma de México.
Ridley, M. 2004. Evolution. (3th. Ed.). usa: Blackwell Science.
84
Unidad 2. ¿Por qué es importante el
conocimiento de la biodiversidad en México?
Propósito
Al finalizar la unidad, el alumno: Comprenderá la importancia de la biodiversidad, a
partir del análisis de su caracterización, para que valore la necesidad de su
conservación en nuestro país.
Presentación
El término biodiversidad, proviene del inglés “biodiversity”, una contracción de
“biological diversity” (diversidad biológica), siendo Walter G. Rosen quien la utilizó
por vez primera en 1986, en una conferencia titulada National Forum on BioDiversity
(García Olmedo, 2009). La biodiversidad se refiere a todas las formas de vida sobre
la tierra, sin limitarse a las especies que han existido y existe en la actualidad, sino
también se habla de la variabilidad genética en cada una de las poblaciones, los
ecosistemas y los biomas. Como se puede apreciar, la biodiversidad, es una
concepto fundamental y complejo, abarcando todos los niveles de organización
biológica, desde genes hasta ecosistemas; pasando por sus componentes
estructurales y funcionales, a través de diferentes escalas espacio-temporales.
Para llegar a entender de la biodiversidad, es importante comprender y analizar
sus diferentes niveles; desde los genéticos, hasta los biogeográficos, pasado por
los ecológicos (Fig. 2.); como cada uno de ellos es esencial para las diferentes
estructuras de los ecosistemas.
También es necesario examinar los diferentes patrones: taxonómicos,
ecológicos y biogeográficos; los cuales son tres puntos importantes para
comprender los diferentes ecosistemas, saber su dinámica en el planeta, como
diferentes cambios bióticos y abióticos pueden llevar a cambiar un ecosistema por
otro.
Para estimar las especies de las diferentes biotas, es necesario medir la
biodiversidad, para ello se han propuesto principalmente tres escalas alfa, beta y
85
gamma (Fig. 2.); la primera se enfoca a la estimación local, la segunda entres dos
o más áreas, la unión de las dos anteriores o a nivel regional.
Figura 2. Organizador conceptual. ¿Por qué es importante el conocimiento de la biodiversidad en
México? (Modificado de Enríquez-Barajas 2016).
México es uno de los doce países megadiversos del planeta, siendo el tercero
con litorales tanto del océano Atlántico como Índico; además, y dada su orografía
se han documentado diferentes componentes bióticos y abióticos cuyo resultado
han dado siete estructuras vegetales cuya fisonomía se puede mencionar en:
bosque tropical perennifolio, bosque tropical caducifolio, bosque mesófilo de
montaña (bosque de niebla), bosque templado de coníferas y latifoliadas, matorral
xerófilo, pastizales y humedales.
La importancia de la megadiversidad mexicana, se observa en sus
endemismos, especies de distribución restringida; su conservación, mantener los
ecosistemas a pesar del deterioro ambiental; y su regionalización. Para ello se
deben considerar diferentes factores que afectan su biodiversidad, tales como:
Geológicos: su tipo de suelo, las rocas.
Geográficos: donde se encuentran los ecosistemas, en el mar, litoral, terrestres,
en cañadas, entre otros sitios.
Biogeográficos. como se ha modificado la biota a través del tiempo, porque se
ha mantenido o restringido en ciertas áreas geográficas.
86
Culturales: la presencia del ser humano en los ecosistemas es importante para
su distribución y cultivo de diferentes especies, por ejemplo, el maíz (Zea mays); la
introducción de especies (Solenopsis invicta); o simplemente el mantener
ecosistemas por cuestiones religiosas. Wirikuta, San Luís Potosí.
Sin olvidar la problemática de la pérdida de biodiversidad, los cuales involucra
el deterioro ambiental, la pérdida de especies y la contaminación.
Al finalizar cada tema, así como la unidad, el alumno contará con diferentes
ejercicios con sus respectivas respuestas para evaluar al aprendizaje obtenido a
través de la guía de Biología IV
Glosario
Riqueza de especies (simplemente riqueza), se refiere a el número de especies
dentro de una comunidad biótica o ecológica (Carabias, et al., 2009)
Comunidad ecológica, es un conjunto de poblaciones que conviven en un sitio
donde potencialmente pueden interactuar de diversas formas (Carabias, et al.,
2009)
Abundancia, indica el número de individuos en un hábitat determinado.
Endemismo, es un patrón biogeográfico que se refiere a la existencia de taxones
restringidos a un área determinada (Morrone y Escalante 2009); Morrone (2008)
indica; los endemismos ocurren en diferentes escalas espaciales; desde áreas muy
grandes como: un continente, hasta áreas pequeñas como islas y montañas.
También, los organismos pueden ser endémicos en diferentes niveles taxonómicos:
especies, géneros y familias.
Un taxón endémico es una consecuencia de factores históricos y ecológicos. Los
eventos históricos permiten explicar cómo fue confinado a su distribución actual.
Los eventos de vicarianza causados por la deriva continental, dispersión a larga
distancia y extinción son ejemplo de estos eventos. Por otra parte, las explicaciones
ecológicas permiten dilucidar los límites actuales de los taxones endémicos,
considerando los factores abióticos (temperatura, altitud y suelo) y bióticos.
87
Tema I:
Caracterización de la biodiversidad.
1.- Niveles de la biodiversidad.
Elaborado por Irma Sofía Salinas Hernández y Miguel Serrano Vizuet
Aprendizaje
● Analiza los niveles genéticos, ecológicos y biogeográficos de la
biodiversidad.
Introducción
La biodiversidad o diversidad biológica es la variedad de vida. Este concepto tuvo
su origen en los trabajos de E. Norse en 1980, posteriormente fue acuñado en 1985
por Walter G. Rosen durante la primera conferencia del Foro Nacional sobre la
Diversidad Biológica de Estados Unidos, siendo Edward O. Wilson (1929- ),
entomólogo de la Universidad de Harvard y prolífico escritor sobre el tema de
conservación, quién lo difundiera mundialmente a partir de su obra “Biodiversity”
publicada en el foro en 1988.
La biodiversidad es el resultado de miles de millones de años de evolución.
Mutación y selección determinan las características y la cantidad de diversidad que
existen en un lugar y momentos dados. Diferencias a nivel genético, diferencias en
las respuestas morfológicas, fisiológicas y etológicas de los fenotipos, diferencias
en las formas de desarrollo, en la demografía, y en las historias de vida. La
diversidad biológica se manifiesta en todos los niveles jerárquicos: de las moléculas
a los ecosistemas; se cree que los primeros organismos unicelulares aparecieron
hace 3 mil 500 millones de años. Actualmente, en las tierras y aguas del planeta
sobreviven millones de especies distintas -muchas de ellas aún no descubiertas, y
menos aún, clasificadas por la ciencia-. A la fecha, los científicos han descrito
aproximadamente entre 1.7 y 2 millones de especies y cada año descubren entre
16 mil y 17 mil más.
88
La diversidad se refiere a la heterogeneidad biológica, es decir a la cantidad y
proporción de los diferentes elementos biológicos que contenga el sistema. Así, la
biodiversidad reconoce tres niveles: el genético, el ecológico y el biogeográfico
(Figura 1). En el cuadro 1 se muestra la clasificación de los distintos niveles de la
biodiversidad.
Figura 3. Los tres niveles de la biodiversidad. Los cromosomas sobredimensionados simbolizan la variación genética de la población. Tomado de Campbell, N. y J. Reece. (2007). Biología. Madrid: Médica Panamericana
89
Cuadro 1. Clasificación de los distintos niveles de la biodiversidad
Tomado de Halffter, G. y E. Ezcurra. (1992). ¿Qué es la biodiversidad? En: Halffter, G. (Comp.). La Diversidad Biológica de Iberoamérica I. Volumen Especial, Acta Zoológica Mexicana, nueva serie. Instituto de Ecología, A.C., Xalapa, México. pp. 3- 24.
Nivel genético
La diversidad genética conocida también como variación es el número total de
características genéticas dentro de cada especie, comprende no sólo la variación
genética individual en una población, sino también la variación genética entre
poblaciones, que, a menudo, está asociada con adaptaciones a condiciones locales.
Si una población se extingue, una especie puede haber perdido parte de la
diversidad genética que posibilita la microevolución. Es decir, a nivel de una sola
especie, puede existir mucha o poca variabilidad genética, dad por la cantidad de
alelos diferentes que tenga la especie (variabilidad genotípica), y los caracteres que
estos diferentes alelos codifican en el organismo (variabilidad fenotípica). La
diversidad genética depende, entre otras causas, de la historia evolutiva de la
especie, del nivel de endocría de la población, de su aislamiento reproductivo y de
la selección natural a favor o en contra de la heterosis.
90
Ahora bien, por qué es importante este tipo de diversidad. La respuesta es clara.
La diversidad genética se reduce cuando hay “cuellos de botella”, es decir, cuando
una población disminuye sustancialmente y quedan pocos individuos - tal y como
se vio en la primera unidad, tema I -. Por ejemplo, la población de alrededor de 100
leones (Panthera leo) del Cráter Ngorongoro en Tanzania desciende alrededor de
15 leones sobrevivientes de una plaga de moscas mordelonas (Stomoxys calcitrans)
producida por el aumento de lluvias en 1962. La pérdida de la diversidad genética
de los leones del Cráter ha resultados en problemas reproductivos y de
sobrevivencia.
A mayor diversidad genética, las especies tienen mayores probabilidades de
sobrevivir a cambios del ambiente. Las especies con poca diversidad genética
tienen mayor riesgo frente a esos cambios. En general, cuando el tamaño de las
poblaciones se reduce, aumenta la reproducción entre organismos emparentados
(consanguinidad) y hay una reducción de la diversidad genética.
Pero la pérdida de diversidad genética de la biosfera también afecta al bienestar
del ser humano. Por ejemplo, si perdemos poblaciones de plantas silvestres
relacionadas directamente, con especies agrícolas, perdemos recursos genéticos
que podrían ser utilizados para mejorar ciertas cualidades de los cultivos, como la
resistencia a enfermedades mediante el cruzamiento de plantas.
Nivel ecológico
A nivel ecológico, la biodiversidad tiene dos expresiones bien definidas en el análisis
de comunidades: la diversidad presente en un sitio, o diversidad alfa (α) y la
heterogeneidad espacial o diversidad beta (β).
La diversidad α es una función de la cantidad de especies presentes en un
mismo hábitat y es el componente de la diversidad más importante de las selvas
tropicales húmedas y los arrecifes coralinos, por ejemplo. La diversidad β es una
medida del grado de partición del ambiente en parches o mosaicos biológicos, es
decir, mide la contigüidad de hábitats diferentes en el espacio. Estos tipos de
diversidad junto con la gamma (ϒ) se abordarán ampliamente en el siguiente
subtema.
91
Las diversidades α y β consideran a las diferentes especies. Por ello es común
que cuando se hable del nivel ecológico de la biodiversidad se esté refiriendo a la
diversidad de especies.
La diversidad de especies se define como la variedad de especies que habitan
en un ecosistema o en toda la biosfera. Se le define también como riqueza de
especies.
Gran parte del debate público sobre la crisis de la biodiversidad está centrado
en la diversidad de especies. Analicemos por qué.
La extinción de las especies puede ser local; por ejemplo, una variedad puede
extinguirse en un río y sobrevivir en el adyacente. La extinción global de una especie
significa que desaparece de todos los hábitats. Sin embargo, la extinción, a menudo,
es un proceso inadvertido. Para saber con certeza si una determinada especie está
extinguida, debemos conocer su distribución exacta. Sin un catálogo más completo
de la diversidad de las especies y el conocimiento de la distribución geográfica y de
los papeles ecológicos de las especies del planeta, nuestros esfuerzos para
comprender la estructura y función de los ecosistemas de los que depende nuestra
supervivencia continuarán siendo incompletos.
Otro ejemplo es el manejo de policultivos y los sistemas agrosilvícolas de uso
múltiple. En estos sistemas manejados se busca compensar la menor diversidad α
de los cultivos con un incremento de la heterogeneidad espacial, o diversidad β.
Y si a todo esto le sumamos, como se verá más adelante en el Tema II de esta
segunda unidad, las acciones humanas que constantemente modifican las áreas de
distribución de las especies, creando y destruyendo hábitats, estableciendo
barreras y corredores y transportando accidental o voluntariamente a las especies
a nuevos lugares más se encuentra en crisis la diversidad de especies.
Nivel geográfico
La biodiversidad geográfica está dada por la diversidad de ecosistemas en una
región determinada. Para muchos ecólogos, este nivel de la diversidad se conoce
como diversidad ϒ.
92
Este tipo de nivel está representado por los paisajes o regiones en donde se
ubican los ecosistemas que se distinguen en un país, los cuales se caracterizan por
los tipos de vegetación existentes.
El ecosistema, de acuerdo con CONABIO (2012) es el conjunto de especies de
un área determinada que interactúan entre ellas y con su ambiente abiótico;
mediante procesos como la depredación, el parasitismo, la competencia y la
simbiosis, y con su ambiente al desintegrarse y volver a ser parte del ciclo de
energía y de nutrientes. Las especies del ecosistema, bacterias, protozoarios,
hongos, plantas y animales dependen unas de otras. Las relaciones entre las
especies y su medio resultan en el flujo de materia y energía del ecosistema.
Debido a la red de interacciones comunitarias entre las poblaciones de
diferentes especies en un ecosistema, la extensión local de una especie –por
ejemplo, un depredador esencial- puede producir un impacto negativo en la totalidad
de la riqueza de especies de la comunidad. De manera más amplia cada ecosistema
presenta patrones característicos, de flujo energético y de ciclos químicos que
pueden afectar a toda la biosfera. Por ejemplo, los “pastos” productivos de
fitoplancton en los océanos pueden ayudar a moderar el efecto invernadero
mediante el consumo de grandes cantidades de CO2 para biosíntesis y para la
elaboración de caparazones de bicarbonato.
Algunos ecosistemas ya experimentaron un impacto importante producido por
el ser humano, y otros se destruyen a un ritmo vertiginoso. Por ejemplo, en Estados
Unidos, los ecosistemas pantanosos y ribereños se alteraron de manera significativa
en sólo unos pocos siglos. Desde la colonización europea, más del 50% de los
pantanos se drenaron y se convirtieron en otros ecosistemas, en su gran mayoría
agrícolas. Entretanto, en California, Arizona y Nuevo México, alrededor del 90% de
las comunidades ribereñas nativas fueron destruidas debido al pastoreo excesivo,
el control de inundaciones, los desvíos del agua, la disminución de los niveles
superiores del subsuelo acuífero y la invasión de la vegetación (no autóctona).
Concluyendo, la biodiversidad abarca a la diversidad de especies de plantas,
animales, hongos y microorganismos que viven en un espacio determinado, a su
variabilidad genética, a los ecosistemas de los cuales forman parte estas especies
93
y a los paisajes o regiones en donde se ubican los ecosistemas. También incluye
los procesos ecológicos y evolutivos que se dan a nivel de genes, ecosistemas y
paisajes.
Actividades de aprendizaje
I. Actividad. Contesta las siguientes preguntas.
1. ¿A qué refiere el nivel genético de la biodiversidad y por qué es importante?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
2. ¿A qué refiere el nivel ecológico de la biodiversidad y por qué es importante?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
3. ¿A qué refiere el nivel biogeográfico de la biodiversidad y por qué es importante?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Referencias
Campbell, N. y J. Reece. 2007. Biología. Madrid: Médica Panamericana.
Halffter, G. y E. Ezcurra. 1992. ¿Qué es la biodiversidad? En: Halffter, G. (Comp.).
La Diversidad Biológica de Iberoamérica I. Volumen Especial, Acta Zoológica
Mexicana, nueva serie. Instituto de Ecología, A.C., Xalapa, México. pp. 3- 24.
Salinas, I. 2005. Biodiversidad de México: vertebrados terrestres (Formato digital).
México: ENCCH Sur-UNAM.
Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. 2007. ¿Y el medio ambiente?
Problemas en México y el mundo. México:Semarnat.
Cibergrafía
94
CONABIO. (2012). Diversidad genética. Recuperado el 13 de enero de 2019, de
https://www.biodiversidad.gob.mx/genes/divgenetica.html
CONABIO. (2012). ¿Qué es un ecosistema? Recuperado el 13 de enero de 2019,
de https://www.biodiversidad.gob.mx/ecosistemas/quees.html
95
2.- Patrones de la biodiversidad.
Elaborado por Irma Sofía Salinas Hernández y Miguel Serrano Vizuet
Aprendizaje
● Contrasta lo patrones taxonómicos, ecológicos y biogeográficos de la
biodiversidad.
Introducción
La urgente necesidad surgida a principios de la década de 1990 al 2000 de estudiar
la biodiversidad y de salvaguardar el patrimonio biótico del planeta y sus espacios
(países, regiones, localidades), llevó a la sociedad a replantearse el significado
normal de las ramas de la biología. tradicionalmente encargadas de atender estos
asuntos. En efecto, hemos asistido a la reformulación del fenómeno evolutivo y de
las tres ramas que se ocupan de interpretarlo: la taxonomía, la biogeografía y la
ecología.
Así, se ha logrado establecer que el estudio regional de la biodiversidad puede
hacerse con base en patrones taxonómicos, biogeográficos y ecológicos, los
cuales son graduales en el orden mencionado, ya que cada uno de ellos brinda cada
vez información más específica. Por ejemplo, podemos hacer una lista de especies
para todo el globo terráqueo, pero por la ubicación geográfica de un sitio específico
se restringiría estrictamente a las especies de esa Región Biogeográfica en
particular. Asimismo, la lista de especies se restringe aún más cuando hablamos de
un ecosistema específico. Los patrones de la biodiversidad antes mencionados se
contrastan a continuación.
Patrones taxonómicos
Debido al gran número de especies que existieron, existen y permanecen en el
planeta Tierra, ha sido necesario e indispensable ubicarlas en orden dentro de
categorías jerárquicas específicas.
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Este orden ha permitido hacer un inventario de todos los organismos, colocar a
cada especie en la posición que le corresponde de acuerdo con sus características
morfofisiogenéticas, así como entender y explicar su origen y evolución.
Las ramas de la biología que son responsables de la categorización jerárquica
son la sistemática y la taxonomía, temática que se aborda en la asignatura de
Biología II. Los diferentes niveles de la jerarquía taxonómica se llaman categorías
taxonómicas, cada categoría tiene grupos de organismos que se denominan
unidades taxonómicas o taxa.
Un primer conjunto de patrones de la biodiversidad puede detectarse de manera
aespacial (carente de la dimensión espacial), es decir, circunscritos a la simple
numerología de las especies por grupos de organismos (taxón o taxa) y a sus
relaciones entre ellos. A éstos podríamos denominarles patrones taxonómicos.
Así, por ejemplo, podríamos citar la riqueza mundial de especies para ciertos
grupos taxonómicos como se presenta en el cuadro 1; esto representaría el patrón
de biodiversidad taxonómico para el mundo, pero del mismo modo podríamos
hacerlo para un continente, país, estado o región.
Tabla 1. Riqueza mundial de especies para algunos grupos taxonómicos. Tomado de: https://apps1.semarnat.gob.mx:445/dgeia/informe15/tema/cap4.html
Grupo taxonómico Número de especies registradas en el mundo
Mamíferos 5,515
Reptiles 10,272
Anfibios 7,510
Aves 10,615
Plantas 310,442
Hongos 70,000
Patrones ecológicos
Recordemos que el término ecología proviene de los vocablos griegos oikos = casa,
o lugar donde se vive, y logos = estudio de; por lo que etimológicamente, “la ecología
se refiere al estudio de los pobladores de la Tierra y su ambiente”. Otras definiciones
útiles son “el estudio de la estructura y función de la naturaleza” y “la totalidad o
tendencias de relaciones entre los organismos y el medio ambiente”.
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El ecosistema es la unidad de estudio de la ecología y se define como “el
funcionamiento conjunto de la comunidad y el medio abiótico”. Tal estudio, si es
integral, debe enfocarse a conocer el flujo de la energía y la disponibilidad de
materia, ya que la complejidad de un ecosistema dependerá, en principio, de la
cantidad de energía que reciba y de la materia disponible para ser convertida en
biomasa. Los siguientes componentes para considerar son las poblaciones y la
comunidad, así como las redes tróficas y los ciclos biogeoquímicos.
Al estudiar la biodiversidad desde un punto de vista ecológico, se encuentran
ciertos patrones que obedecen a factores geográficos como la latitud y la altitud
(Figura 1), así como a factores climáticos, orográficos e hidrológicos.
Adicionalmente, los fenómenos de convergencia y paralelismo permiten encontrar
paisajes relativamente parecidos en zonas geográficamente muy distantes por el
nicho ecológico que ocupan sus formas vivientes. Por ejemplo, la sabana africana
y la pampa sudamericana presentan organismos de especies diferentes, pero con
nichos ecológicos similares. Lo mismo ocurre con las zonas alpinas, los bosques
tropicales y templados, así como con los desiertos cálidos y fríos.
Los factores abióticos influyen en la distribución de los organismos en la Tierra.
Las diversas combinaciones de estos factores (Figura 2) determinan la naturaleza
de muchos biomas terrestres, que son asociaciones ecológicas importantes que
ocupan regiones geográficas amplias de tierra o agua. No solo existen patrones
climáticos en la superficie de la Tierra que dependen de la latitud, sino también
patrones de distribución de biomas.
La distribución general de los principales biomas terrestres se presenta en la
figura 3, en donde se muestran los límites bien definidos entre los biomas, en
realidad, los biomas terrestres suelen unirse sin límites claros. El área de transición,
denominada ecotono, puede ser amplia o estrecha.
98
Figura 1. Relación entre la altitud y los biomas. Tomado de http://tareasdegeografia1210.blogspot.com/2015/09/el-bioma-es-cada-unidad-ecologica-en.html
Figura 2. Relación entre algunos factores abióticos y los biomas. Tomado de https://sites.google.com/site/civbiomas/
99
Figura 3. Distribución de los principales biomas terrestres. Tomado de Campbell, N. y J. Reece. (2007). Biología. Madrid: Médica Panamericana
100
A continuación, y a manera de resumen, se escriben los principales biomas
terrestres.
Selva tropical
Distribución: Regiones ecuatorial y subecuatorial.
Precipitación: Las precipitaciones son relativamente constantes y oscilan entre
200 y 400 cm por año. En los bosques tropicales secos, la precipitación es
estacional, oscila entre 150 y 200 cm por año, la región presenta de seis a siete
meses secos.
Temperatura: Son cálidas durante el año con una media entre 25°C y 29°C con
escasas variaciones durante las estaciones.
Plantas: Presentan estratos que corresponden a una capa de árboles
sobresalientes que crecen por encima de una bóveda cerrada, los árboles de la
misma bóveda cerrada y las capas de arbustos y hierbas. Por lo general, los
bosques tropicales secos tienen menos estratos. Los árboles de hojas anchas
perenes predominan en las selvas tropicales, mientras que, en los bosques
secos, las hojas se caen durante la temporada seca. Las epífitas, como, por
ejemplo, bromeliáceas y orquídeas, suelen cubrir los árboles de las selvas
tropicales, pero son menos abundantes en los bosques secos.
Animales: La diversidad animal es mayor en las selvas tropicales que en
cualquier otro bioma terrestre. Los animales, como, por ejemplo, los anfibios, las
aves y otros réptiles, mamíferos y artrópodos, suelen ser poco notorios.
101
Desierto
Distribución: Se presentan en una banda cercana a las latitudes de 30°C al norte
y al sur o en otras latitudes en el interior de los continentes.
Precipitación: Son escasas y muy variables, por lo general, inferiores a 30 cm
al año.
Temperatura: Varía en función de las estaciones y el momento del día. La
temperatura máxima del aire en los desiertos cálidos puede superar los 50°C,
mientras que en los desiertos fríos puede descender por debajo de -30°C.
Plantas: Predomina la vegetación baja y espaciada; la proporción de suelo
desnudo es alta en comparación con lo que se observa en otros biomas
terrestres. Las plantas son cactus, arbustos como raíces profundas y hierbas que
crecen durante los periodos húmedos infrecuentes.
Animales: Son serpientes e iguanas, escorpiones, hormigas, escarabajos, aves
migratorias y residentes y roedores. Muchas especies son nocturnas.
102
Sabana
Distribución: Regiones ecuatorial y subecuatorial.
Precipitación: Las precipitaciones, que dependen de las estaciones, totalizan un
promedio de entre 30 y 50 cm por año. La temporada seca puede durar hasta
ocho o nueve meses.
Temperatura: Es cálida durante el año, con una temperatura promedio entre
24°C y 29°C, pero con cierta variación estacional más pronunciada que en las
selvas tropicales.
Plantas: Los árboles dispersos que se encuentran suelen ser espinosos con
hojas con superficies reducidas. Los incendios son habituales en la temporada
seca y las especies de plantas predominantes están adaptadas a ellos y toleran
las sequías estacionales. Las hierbas y las plantas pequeñas de hojas ancha,
que constituyen la mayor parte de la cobertura de la tierra, crecen con rapidez en
respuesta a las lluvias estacionales.
Animales: Ejemplo, ñús, cebras, leones, hienas e insectos, sobre todo, termitas.
103
Chaparral
Distribución: Se encuentra en latitudes medias costeras de varios continentes.
Precipitación: Dependen de las estaciones, con inviernos lluviosos y veranos
largos y secos. Por lo general, las precipitaciones anuales oscilan dentro de un
intervalo entre 30 y 50 cm.
Temperatura: El otoño, el invierno y la primavera son fríos, con temperaturas
promedio que oscilan entre 10°C y 12°C. La temperatura promedio durante el
verano puede alcanzar los 30°C y la temperatura diurna máxima puede superar
los 40°C.
Plantas: Predominan los arbustos y los árboles pequeños, junto con una gran
diversidad de pastos y hierbas. Las adaptaciones a los incendios también son
notorias.
Animales: Los animales nativos son el ciervo y la cabra y una gran diversidad de
mamíferos pequeños. Los chaparrales también permiten el desarrollo de una
gran variedad de anfibios, aves, réptiles e insectos.
104
Pradera templada
Distribución: Los veldts sudafricanos, la puszta (Gran llanura) húngara, las
pampas argentinas y uruguayas, las estepas rusas y las planicies y praderas de
la región central norteamericana son todas praderas templadas.
Precipitación: Es bastante estacional, con inviernos relativamente secos y
verano húmedos. Por lo general, el promedio de precipitación anual oscila entre
30 y 100 cm. Las sequías periódicas son habituales.
Temperatura: Los inviernos suelen ser fríos, con un promedio de temperatura
que suele descender por debajo de -10°C. Los veranos son cálidos, con un
promedio de temperatura que suele aproximarse a los 30°C.
Plantas: Las plantas predominantes son las hierbas y las plantas pequeñas de
hojas anchas, con alturas que oscilan desde unos pocos centímetros hasta dos
metros en la pradera de pastos largos. Las plantas desarrollan algunas
adaptaciones a las sequías periódicas y prolongadas y a los incendios.
Animales: Los mamíferos nativos son animales grandes, como, por ejemplo, el
visón y el caballo salvaje. En las praderas templadas también habita una amplia
variedad de animales que viven en cuevas, como, por ejemplo, las marmotas de
la llanura norteamericana.
105
Bosque de coníferas
Distribución: El bosque de coníferas septentrional o taiga se extiende a través
de una banda ancha en la región norte de América del Norte y Eurasia hasta el
extremo de la tundra ártica y es el bioma terrestre más grande del planeta.
Precipitación: Por lo general, oscilan entre 30 y 70 cm y las sequías periódicas
son habituales. Sin embrago, algunos bosques de coníferas costeros del
noroeste de los Estados Unidos (junto al Pacífico) son selvas tropicales
templadas y pueden recibir más de 300 cm por año.
Temperatura: El invierno suele ser frío y largo; el verano puede ser cálido.
Algunas áreas del bosque de coníferas siberiano presentan temperaturas que
oscilan desde -70°C en invierno hasta más de 30°C en verano.
Plantas: Predominan los árboles de coníferas, de ahí su nombre, por ejemplo, el
pino y distintas especies de abetos. La forma cónica de muchas coníferas impide
la acumulación de nieve que puede romper las ramas. La diversidad de plantas
en los arbustos y hierbas es menor que en los bosques caducifolios templados.
Animales: Aves migratorias que se alojan en este bioma, pero también hay
muchas especies que viven allí durante todo el año. Hay varios mamíferos, por
ejemplo, el alce, el oso pardo y el tigre siberiano. El aumento periódico de
poblaciones de insectos, se alimentan de los árboles predominantes puede
destruir gran cantidad de ellos.
106
Bosque caducifolio templado
Distribución: Se encuentran, sobre todo, en latitudes medias del hemisferio
norte, con áreas más pequeñas en Nueva Zelanda y Australia.
Precipitación: El promedio oscila entre los 70 y más de 200 cm por año. La lluvia
es abundante en todas las estaciones y se presenta como lluvia de verano y como
nieve en invierno.
Temperatura: Durante el invierno, el promedio se encuentra alrededor de 0°C.
Los veranos presentan temperaturas máximas cercanas a los 30°C y son cálidos
y húmedos.
Plantas: Tiene capas verticales muy diversas y bien delimitadas que consisten
en una bóveda cerrada, uno o dos estratos de árboles más bajos, una capa de
arbustos y un estrato herbáceo. Hay pocas epífitas. Las plantas que predominan
en el hemisferio norte son árboles caducos. En Australia predominan los
eucaliptos perennes.
Animales: En el hemisferio norte, muchos mamíferos hibernan durante el
invierno, mientras que muchas especies de aves migran hacia climas más
cálidos. Los mamíferos, las aves y los insectos utilizan todos los estratos
verticales del bosque.
107
Tundra
Distribución: Ocupa áreas amplias del Ártico que representan el 20% de la
superficie terrestre. El viento y las temperaturas bajas crean comunidades de
plantas similares, denominadas tundras alpinas, en los picos de las altas
montañas de todas las altitudes, incluso en los trópicos.
Precipitación: Oscilan entre 20 y 60 cm anuales en la tundra ártica, pero pueden
exceder los 100 cm en la tundra alpina.
Temperatura: Los inviernos son largos y fríos y el promedio en algunas áreas
desciende por debajo de -30°C. Los veranos son cortos con temperaturas frías
con un promedio menor de 10°C.
Plantas: Es herbácea, por lo general, y está compuesta de una mezcla de
líquenes, musgos, pastos y hierbas pequeñas de hojas anchas, junto con
arbustos enanos y árboles. Hay una capa permanente de tierra congelada
denominada escarcha permanente que impide la filtración del agua.
Animales: El buey almizclero grande es el animal residente, mientras que el
caribú y el ciervo migran a través de esta región. Los depredadores son los osos,
los lobos y los zorros. Las aves migratorias utilizan la tundra durante el verano.
108
Los hábitats terrestres también son definidos de manera diferente a los acuáticos, y
dentro de estos últimos habría que distinguir entre los de las aguas continentales y
las marinas. Por ejemplo, mientras que en la porción terrestre para la casi totalidad
de los organismos el espacio es de carácter bidimensional (exceptuando, desde
luego, a las especies voladoras), en el medio acuático los organismos nadadores
(nekton) se mueven en tres dimensiones. Asimismo, en el caso de la porción
terrestre, existe una franca tendencia a reconocer en el clima y la vegetación, los
dos criterios centrales para poder definir los grandes hábitats; mientras que en el
ambiente acuático parecen ser los relacionados con el gradiente latitudinal, de
profundidad y de disponibilidad de nutrientes.
Patrones biogeográficos
La distribución de las especies no es azarosa ni homogénea, siguen patrones que
responden a diferentes factores actuales o pasados. Esto es, la distribución de cada
especie está determinada por su adaptación al medio, pero también por su historia
evolutiva.
La Biogeografía es la ciencia que estudia la distribución de los seres vivos sobre la
Tierra, así como los procesos que la han originado, que la modifican y que la pueden
hacer desaparecer. Es una disciplina híbrida, pues requiere de los aportes de las
ciencias biológicas, ecológicas y geográficas. Además, se encuentra relacionada
con los biomas, subtema anteriormente abordado, ya que la identificación de éstos
permite explicar la distribución de la biodiversidad planetaria.
Los patrones globales y regionales reconocidos en la distribución de los organismos
se identifican por medio de la delimitación de regiones biogeográficas que son
grandes áreas distribuidas a lo largo y ancho de los continentes de nuestro planeta
y que se definen en función del tipo de organismos vivos (plantas, animales y
microorganismos) que en ellas coexisten. En la actualidad, estas regiones
biogeográficas se asocian con patrones de desplazamiento que se produjeron
después de la ruptura del supercontinente Pangea.
109
Para entender adecuadamente la importancia de la Biogeografía es necesario tener
en cuenta los procesos de dispersión de las especies, la influencia de los factores
ambientales en los seres vivos y los conceptos de deriva continental y tectónica de
placas. De este modo, a diferencia de los patrones taxonómicos, los biogeográficos
sí toman en cuenta la dimensión espacial.
Los estudios de biogeografía han podido establecer zonas biogeográficas con base
a su homogeneidad en cuanto a la flora y fauna que se presenta. Aunque existe
cierta diversidad en cuanto a estas zonas o reinos biogeográficos, actualmente se
reconocen ocho regiones: Paleártica, Neártica, Neotropical, Etiópica, Indomalaya
(denominada también como India), Australiana, Oceánica y Antártica (Figura 4).
Figura 4. Las ocho regiones biogeográficas del mundo. Tomado de https://www.lifeder.com/regiones-biogeograficas/
110
En el siguiente cuadro se muestra a manera de resumen las características de las ocho regiones biogeográficas.
Región o provincia Localización geográfica Climas Fauna
Neártica
Toda Norteamérica (desde Estados Unidos y Canadá hasta el centro de México.
Clima polar, frío, templado, semiárido, árido y templado.
Caribú, alce, antílope, bisonte, osos, zorros, lince, halcón, lagarto, tortuga, serpientes, lobo y coyote.
Paleártica
Comprende toda Europa, norte y centro de Asia y norte de África (África subsahariana).
Muy variados climas: polar, frío templado, mediterráneo y semiseco de desierto.
Panda, comadreja, tejón, bisonte, marta, camello, yak, reno, cabra, gacela.
Neotropical
Comienza a partir del centro de México y comprende Centro y Sudamérica.
Clima tropical, templado y de desierto.
Oso hormiguero, armadillo, mapache, monos, puma, jaguar, lobo, zorro, llama, vicuña, caimán, anaconda, zopilote.
111
Región o provincia Localización geográfica Climas Fauna
Afrotrópica (antes Etiópica)
Desde el sur del desierto del Sahara hasta el Cabo de Buena Esperanza en Sudáfrica y la isla de Madagascar.
Climas semiáridos, áridos y mediterráneo.
Elefante, pantera, león, hiena, mandril, rinoceronte, hipopótamo, cebra, gorila, orangután.
Indomalaya o India (antes Oriental)
Sureste de Asia, India, China, Indochina, Filipinas, Taiwán, Indonesia y las Islas Ryukyu de Japón.
Climas tropicales. Tigre, elefante orangután, panda, rinoceronte, búfalo, gato montés.
Australiana
Australia, Nueva Zelanda, Nueva Guinea e islas del Pacífico.
Climas mediterráneo, semiárido, árido y templado.
Canguro, koala, dingo, ornitorrinco, cacatúa, ave del paraíso, camaleón.
112
Región o provincia Localización geográfica Climas Fauna
Oceánica
Incluye las islas del Pacífico agrupadas en Micronesia; las Islas Fiji, Vanuatu, Islas Salomón y nueva Caledonia; la mayoría de la Polinesia (a excepción de Nueva Zelanda) que contiene numerosas islas, incluidas la Polinesia Francesa y la Austral, entre otras. Oceanía está compuesta de Islas Volcánicas y corales que salieron del mar recientemente.
Clima tropical o subtropical y varía desde húmedo hasta seco.
Iguana o Brachylophus vitiensis. osos Panda de Fiji, boa Bolo serpiente y diversas especies de aves terrestres y de agua dulce.
Antártica
Abarca toda la región antártica.
Clima frío y polar, con una temperatura promedio de -57°C en el centro. Las aguas congeladas del océano polar están cubiertas con una capa de hielo flotante, llamado placa de hielo.
Pingüinos, focas, orcas y ballenas. Destaca un crustáceo llamado Krill, base de la cadena alimenticia antártica.
113
Actividades de aprendizaje
I. Actividad. Completa la siguiente tabla especificando para cada taxón señalado el
número de especies registradas en el mundo y en los países referidos.
Grupo Brasil México
Anfibios
Reptiles
Mamíferos
Plantas
II. Actividad. A continuación, se te proporcionan imágenes de los diferentes biomas
terrestres que existen el mundo. Anota en el espacio indicado el nombre al que
corresponde.
1. _____________________
2. _____________________
114
3. _____________________
4. _____________________
5. _____________________
6. _____________________
115
7. _____________________
8. _____________________
III. Actividad. De acuerdo con la información proporcionada sobre los patrones
ecológicos elabora una tabla comparativa donde señales para cada uno de los
diferentes biomas que existen en el mundo su distribución, precipitación,
temperatura, plantas y animales.
IV. Actividad. En el siguiente mapamundi están indicadas con número las ocho
regiones biogeográficas del mundo. Señala para cada número el nombre de la
región a la que corresponden.
116
1. _________________
2. _________________
3. _________________
4. _________________
5. _________________
6. _________________
7. _________________
8. _________________
V. Actividad. En el mismo mapamundi anexado localiza los países que a
continuación se mencionan y señala a qué región biogeográfica pertenecen:
Canadá, México, Brasil, Nueva Zelanda, Rusia, China, Japón, Niger, España,
Australia e Islas de la Polinesia Francesa.
8
117
Referencias
Campbell, N. y J. Reece. 2007. Biología. Madrid: Médica Panamericana.
De Erice, E. y A. González. 2009. Biología. La ciencia de la vida. México:Mc Graw
Hill.
Espinosa, D., S. Ocegueda et al. 2008. El conocimiento biogeográfico de las
especies y su regionalización natural, en Capital natural de México. Vol. I:
Conocimiento actual de la biodiversidad. CONABIO, México, pp.33-65.
Vázquez, L. y H. Rivera. 2010. Biología IV. Evolución y Biodiversidad.
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Cibergrafía
Andrade, Y., Lezama, M., Ramos, M., Rivera, H. y L. Vázquez. 2014.
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https://academia.cch.unam.mx/wiki/biologia3y4/index.php/Caracterizaci%C3%B3n
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CONABIO. 2012. Regiones biogeográficas. Recuperado el 5 de enero de 2019, de
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Cajal, A. 2019. Las 8 Regiones Biogeográficas del Mundo y sus Características.
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SEMARNAT, México:191-258. Recuperado el 6 de enero de 2019, de
https://apps1.semarnat.gob.mx:445/dgeia/informe15/tema/cap4.html
Imágenes
118
http://tareasdegeografia1210.blogspot.com/2015/09/el-bioma-es-cada-unidad-
ecologica-en.html
https://sites.google.com/site/civbiomas/
Respuestas
I. Actividad.
Grupo Brasil México
Anfibios 517 381
Reptiles 468 885
Mamíferos 524 556
Plantas 50,000 - 60,000 28,913
II. Actividad.
1. Bosque caducifolio templado
2. Selva tropical
3. Bosque de coníferas
4. Chaparral
5. Pradera templada
6. Desierto
7. Sabana
8. Tundra
III. Actividad.
1. Neártica
2. Neotropical
3. Paleártica
4. Afrotropical
5. Indomalaya
6. Australiana
7. Oceánica
8. Antártica
119
IV. Actividad.
1. Neártica
2. Neotropical
3. Paleártica
4. Afrotropical
5. Indomalaya o India
6. Australiana
7. Oceánica
8. Antártica
V. Actividad.
- Canadá = Neártica
- México= Neártica y Neotropical
- Brasil = Neotropical
- Nueva Zelanda= Australiana
- Rusia= Paleártica
- China= Paleártica e Indomalaya
- Japón= Indomalaya
- Niger= Afrotropical
- España= Paleártica
- Australia= Australiana
- Islas de la Polinesia Francesa= Oceanía
120
3.- Tipos de biodiversidad.
Elaborado por Irma Sofía Salinas Hernández y Miguel Serrano Vizuet
Aprendizaje
● Relaciona los tipos y la medición de la biodiversidad con el concepto de
megadiversidad.
Introducción
Como se abordó en el anterior subtema la diversidad se refiere a la heterogeneidad
biológica, es decir, a la cantidad y proporción de los diferentes elementos biológicos
que contenga el sistema. La medida o estimación de la biodiversidad depende, entre
otras cosas, de la escala a la cual se defina el problema. La escala de la
biodiversidad condiciona de manera muy marcada la forma como se medirá ésta.
Es decir, la biodiversidad se mide cuantificando la heterogeneidad biogeográfica en
una zona o región dada.
Robert Whittaker, ecólogo estadounidense investigador de la sucesión y de
gradientes de vegetación, propuso en 1960 tres medidas de diversidad de los
ecosistemas: α, β, y γ.
A partir de estudios comparativos de biodiversidad, se ha propuesto diferenciar
los distintos tipos posibles siguiendo una limitante espacial, resultando cuatro tipos
de diversidad: puntual, alfa, beta y gamma. La biodiversidad puntual mide las
especies que se encuentran juntas en muestras muy pequeñas; la alfa mide la
diversidad dentro de un mismo hábitat; la beta (entre hábitats) es el resultado de la
comparación de la diversidad alfa encontrada en diferentes hábitats; y la diversidad
gama se refiere a la encontrada entre regiones o paisajes muy amplios (Cuadro 1).
Diversidad alfa (α)
Uno de los indicadores de la biodiversidad más ampliamente estudiado es el número
de especies que habitan una región específica. La diversidad alfa se define como el
número de especies de un taxón superior presentes en una localidad; idealmente,
121
un área relativamente homogénea y delimitada, de manera que α es la riqueza
biológica en un determinado hábitat.
Cuadro 1. Tipos de diversidad.
Obviamente, la escala local depende del taxón en cuestión y puede ser una
unidad de centímetros cúbicos, para bacterias, o de kilómetros cuadrados, para
vertebrados. Sin embargo, la diversidad α se ha definido sólo como una medida del
número de especies que habitan un espacio, sin considerar los procesos que
subyacen, que incluso pueden ser de escalas regionales. La definición de diversidad
α también supone un concepto de temporalidad, ya que las especies que se han
registrado en una región cualquiera están referidas a un periodo relativamente corto
en el cual las condiciones del hábitat han permanecido relativamente estables. Así,
el concepto de diversidad α implica una consideración sobre la predominancia de
los factores locales (ecológicos) “relativamente homogéneos” sobre los factores
biogeográficos o evolutivos, o entorno a la heterogeneidad intrínseca a grandes
regiones espaciales, en la determinación del número de especies.
La diversidad alfa que se refiere a las especies dentro de una comunidad o
hábitat se evalúa por medio de índices de diversidad ecológica; los cuales permiten
evaluar a la estructura de la comunidad. Es decir, la biodiversidad a escala de una
comunidad depende tanto del número de especies presentes (riqueza específica),
como de las abundancias relativas (equitatividad). Estos dos elementos, riqueza
específica y equitatividad, son los dos factores fundamentales que definen la
122
diversidad de una comunidad. Debe quedar claro que nunca es posible conocer de
manera real el número de especies que viven verdaderamente en un hábitat, debido
al muestreo con sus limitaciones, pero también debido a que las especies no son
constantes.
La diversidad, como un valor único que combina la riqueza específica y la
equitatividad, ha sido medida a través de una gran cantidad de formas. Las dos más
usuales son el Índice de Simpson y el Índice de Shannon-Weaver.
El Índice de Simpson (N) mide la diversidad como
N= 1/ (∑ pi2)
El valor de N se encuentra acotado entre 0 y s, tiende a cero en comunidades poco
diversas, y es igual a la riqueza específica en comunidades de máxima
equitatividad.
El Índice de Shannon-Weaver (H) mide la diversidad como
H= - [ ∑pi.log(pi)]
El valor de H se encuentra acotado entre 0 y log(s), tiende a ser cero en
comunidades poco diversas, y es igual al logaritmo de la riqueza específica en
comunidades de máxima equitatividad.
Diversidad beta (β)
La diversidad beta o diversidad de la diferenciación cuantifica que tan diferentes (o
similares) son los conjuntos de especies de diferentes localidades en una región.
Por lo tanto, se refiere al recambio en la composición de especies al moverse de
una localidad a otra y expresa la diversidad de hábitats en una región, así como la
amplitud del nicho de las especies. Los estudios de la diversidad beta involucran
generalmente gradientes ecológicos y/o ambientales, la diversidad beta es una
medida del grado de partición del ambiente en parches o mosaicos biológicos, es
decir mide la contigüidad de hábitats diferentes en el espacio.
123
Así, el factor por el que la riqueza de especies de una región excede a la riqueza
de las localidades en dicha región fue definida por de especies promedio
Whittaker (1960) como la diversidad beta (βw).
Existen varios métodos para medir la diversidad β usando datos de ausencia o
presencia de las especies. Aquí solamente mostraremos uno, el método de
Whittaker (βω).
Método de Whittaker (βω). Este es uno de los métodos más correctos, introducidos
por Whittaker (1968):
Donde
S = el total de número de especies cuantificadas o registradas en el sistema (Por
ejemplo, diversidad gama).
α = diversidad promedio de muestreo, por muestreo o localidad de colecta de
organismos, y puede ser interpretada como un tamaño estándar, y la diversidad,
como riqueza de especies (o sea del número de especies).
Diversidad gamma (ϒ)
La riqueza de especies de un conjunto de localidades (el “pool” de especies
regional) es la diversidad gamma (ϒ), es decir representa la diversidad de un
conjunto de sitios o comunidades que integran un paisaje. Dicho de otra manera, la
diversidad gamma se refiere a la totalidad de especies en una región geográfica
discreta y para Whittaker es el resultado de la combinación de los niveles de
diversidad alfa y beta y, más recientemente se expresa de la siguiente forma:
Diversidad gamma = (diversidad alfa) (diversidad beta) o: γ =α X β
Por ejemplo, supongamos que existen dos países con igual diversidad regional
(gamma) de 10 especies. Si ambos están divididos en dos localidades y en el país
(A) la diversidad gamma está dada por la diversidad alfa, entonces la riqueza local
124
es alta, pero no hay recambio de especies. Mientras que en el país (B), la diversidad
alfa es baja, pero la diversidad gamma es alta debido al recambio de especies en
las dos localidades. Ejemplo:
Si aplicamos la fórmula anterior γ =α X β para conocer el valor de la diversidad
beta en el ejemplo anterior, tenemos que despejar la fórmula y queda de la siguiente
manera, tal y como la vimos anteriormente: β = γ / α, por lo tanto, en el país (A)
tendremos que la diversidad γ = 10/10 = 1, mientras que en el país (B) la diversidad
γ = 10/5 = 2
La Península de Yucatán puede servir para ejemplificar los tres niveles de
diversidad y la relación existente entre ellos. La Península es un área
geográficamente discreta y con una historia geológica independiente del resto del
país, por lo que la totalidad de especies en esta área geográfica será la diversidad
gamma. Posee un gradiente ecológico y ambiental en el que se reconocen tres
grandes tipos de hábitat que van desde selvas medianas perennifolias al sur, hasta
selvas caducifolias al noroeste, pasando por una transición de bosque
subperennifolio; aunque a pequeña escala es posible reconocer una mayor
diversidad de hábitat como bosques bajos secundarios, sabanas y zonas de
manglar. Este gradiente ecológico es la medida de la contigüidad de hábitats
diferentes en el espacio y en el recambio de especies al movernos de una localidad
a otra y, es a lo que se le conoce como diversidad beta. Cada tipo de hábitat
125
existente en la Península es un área relativamente homogénea y delimitada y tiene
un número definido de especies, por lo que esto representa a la diversidad alfa.
Los conceptos de diversidad α, β y ϒ se han extendido a diferentes escalas y
en la práctica los términos local y regional se usan en sentido relativo, de modo que
la diversidad α es la riqueza a una escala de resolución más fina que la diversidad
ϒ; mientras que la diversidad β es la relación entre el número de especies de una
región y el promedio de las diversidades α de las localidades que contiene dicha
región, y es el indicador que refleja la heterogeneidad ecológica entre las diferentes
subunidades de la región.
El concepto de Megadiversidad como medida
En 1988 Mittermeir había planteado el concepto de megadiversidad biológica, cuyo
propósito era clasificar a los países con mayor riqueza biológica en el planeta. El
concepto megadiversidad puede aplicarse de muy distintas maneras, dependiendo
del grupo de organismos que se tomen en cuenta, al número de ecosistemas, de
endemismos (es decir de organismos que exclusivamente viven en su territorio), en
la relación de especies/superficie, así como un buen grupo de parámetros para
medirla.
Los llamados países megadiversos (Figura 1), que son 17, son aquellos que
pertenecen a una muestra de 10% de los países en los que el mundo está dividido
(~170 países). Se consideran megadiversos porque tienen entre el 60% y 70% de
toda la biodiversidad del planeta, de tal forma que por combinación de sus especies
se obtiene la máxima diversidad biológica posible, tanto en número de ecosistemas
(terrestres y acuáticos), como de especies y riqueza genética.
Es así como esta megadiversidad es la suma de los diferentes tipos de
diversidad que existen y por ende de su medición, donde la diversidad α y β es más
alta en aquellos países megadiversos que en los que no lo son.
126
Figura 1. Países megadiversos. Tomado de http://medioambientehbn.blogspot.com/2015/03/los-paises-megadiversos-albergan-en.html
Referencias
Álvarez, M., Alvares, B., Erazo, J. y M. Serrano. 2007. Informe de Trabajo del Área
Complementaria. Seminario PRABIO. Prácticas experimentales del SlLADIN.
Biodiversidad β. Periodo 2006-2007. CCH-Sur, UNAM.
Halffter, G. y E. Ezcurra. 1992. ¿Qué es la biodiversidad? En: Halffter, G. (Comp.).
La Diversidad Biológica de Iberoamérica I. Volumen Especial, Acta Zoológica
Mexicana, nueva serie. Instituto de Ecología, A.C., Xalapa, México. pp. 3- 24.
Koleff, P., J. Soberón et al. 2008. Patrones de diversidad espacial en grupos
selectos de especies, en Capital natural de México. Vol. I: Conocimiento actual
de la biodiversidad. CONABIO, México, pp.323-364.
Salinas, I. 2005. Biodiversidad de México: vertebrados terrestres (Formato digital).
México: ENCCH Sur-UNAM.
Vázquez, L. y H. Rivera. 2010. Biología IV. Evolución y Biodiversidad.
México:UNAM.
127
Cibergrafía
Magaña, P. 2004. Biodiversidad, tema central de la divulgación científica en México.
Memorias del XIII Congreso Nacional de la Divulgación de la Ciencia y la
Técnica. Realizado del 7 al 12 de junio en Villahermosa, Tabasco. Recuperado
el 7 de enero de 2019, de
http://somedicyt.org.mx/congreso_2004/ponencias/biodiversidad/Magana_Rue
da_ext.pdf
Imagen
http://medioambientehbn.blogspot.com/2015/03/los-paises-megadiversos-
albergan-en.html
Actividades de aprendizaje
I. Actividad. Contesta las siguientes preguntas.
1. ¿A qué refiere la diversidad alfa?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
2. ¿A qué refiere la diversidad beta?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
3. ¿A qué refiere la diversidad gamma?
________________________________________________________________
_______________________________________________________________
______________________________________________________________
128
II. Actividad. Resuelve el siguiente ejercicio. (Tomado de Álvarez, M., Alvares, B.,
Erazo, J. y M. Serrano. (2007). Informe de Trabajo del Área Complementaria.
Seminario PRABIO. Prácticas experimentales del SlLADIN. Biodiversidad β.
Periodo 2006-2007. CCH-Sur, UNAM).
1. Los alumnos del Colegio de Ciencias y Humanidades Plantel Sur realizaron un
muestreo de seis especies diferentes de árboles en el área de Reserva y
sendero ecológico para lo cual delimitaron seis transectos. Los resultados se
muestran en la siguiente tabla. A partir de los datos proporcionados calcula
mediante el método de Whittaker, la diversidad β por medio de la ausencia o
presencia de organismos.
T r a n s e c t o s
Especies 1 2 3 4 5 6 TOTAL DE PRESENCIAS
Abedul 1 1 1 0 0 0
Tepozán 1 1 1 1 1 1
Pino 0 0 1 0 1 0
Palo loco 0 0 0 1 1 1
Pirul 0 0 0 0 1 1
Eucalipto 0 0 0 1 0 1
TOTAL DE
ESPECIES
*Nota: 1 = presente; 0= ausencia
**Nota: En caso de no poder identificar a las especies, con el nombre común es posible.
129
Respuestas
II. Actividad.
T r a n s e c t o s
Especies 1 2 3 4 5 6 TOTAL DE PRESENCIAS
Abedul 1 1 1 0 0 0 3
Tepozán 1 1 1 1 1 1 6
Pino 0 0 1 0 1 0 2
Palo loco 0 0 0 1 1 1 3
Pirul 0 0 0 0 1 1 2
Eucalipto 0 0 0 1 0 1 2
TOTAL DE
ESPECIES
2 2 3 3 4 4 18
Cálculos
donde S= total de especies registradas en el sistema (transecto)
α= total de especies registradas
βω = (18/6) -1
= 3 -1
= 2
*Nota: Si hay especies en todas las localidades, entonces no hay variación de la
diversidad de especies porque en todas hay especies, y varía βω; cuando en ciertos
sitios hay ausencia; es decir si βω, incrementa, eso quiere decir que hay algunas
ausencias, y por consiguiente es una comunidad ecológica con βω, muy variable
hacia ausencias. Este índice refleja los extremos del movimiento de la comunidad,
de árboles.
130
Tema II:
Biodiversidad de México.
1. Factores que explican su megadiversidad.
Elaborado por Renata Lucrecia Rebetez Romero
Aprendizaje
● Comprende los factores que determinan la megadiversidad de México.
Introducción
La Megadiversidad es un concepto creado por la organización medioambiental
Conservation International (CI), con el fin de llamar la atención sobre zonas del
planeta con gran riqueza biológica; en otras palabras, son un grupo de 17 países
(Fig. 1.1) donde se encuentra representado más del 70% de la biodiversidad del
planeta, y en su conjunto representan el 10% de la superficie del mismo.
Nos referimos a la biodiversidad en términos de naciones, ya que se considera
como parte de la riqueza natural de las mismas, y hablamos de países
megadiversos cuando los niveles de diversidad biológica, la riqueza de especies, el
grado de endemismos o la diversidad de ecosistemas es particularmente elevada.
Otra dimensión de la biodiversidad de un país o región cultural se da por la
intervención del ser humano, ya que la domesticación de plantas y animales ha dado
lugar a una gran riqueza natural en estas zonas. Esta diversidad biológica de origen
natural o antrópico no está distribuida de manera homogénea en el planeta, ya que
el 70% de la misma se encuentra concentrada en las regiones tropicales y sub-
tropicales.
Los paisajes de muchos de los países megadiversos, ofrecen una gran
diversidad de ambientes, suelos y climas, y la separación de islas y continentes que
sufrieron en algún momento ha permitido el desarrollo de flora y fauna endémicas.
Su gran tamaño ayuda a albergar más especies, su evolución se ha desarrollado
131
por medio del contacto de varias regiones biogeográficas, donde se han mezclado
especies con orígenes distintos.
Figura 1.1. Mapa de los 17 países megadiversos, tomado de:
https://www.biodiversidad.gob.mx/pais/quees.html
México, país megadiverso
México es uno de los países con mayor grado de biodiversidad en el mundo. De
acuerdo con la CONABIO (CONABIO, 2018), se han señalado diferentes
características para que a un país se le considere megadiverso. Estas
características son:
● Posición geográfica: muchos se encuentran en la zona tropical en donde
existe mayor diversidad de especies. Por México pasa el trópico de Cáncer
(23° 26´ 22´´) extendiéndose desde los 32° Norte (Baja California Norte) a los
14° Norte (Chiapas).
● Diversidad de paisajes: la complejidad orográfica con montañas, confieren
distintos ambientes de suelos y climas. México, además de ser
eminentemente montañoso, está rodeado de mares.
● Aislamiento: la separación de islas y continentes ha permitido el desarrollo
de floras y faunas únicas. En México se conjuntan la fauna y flora de dos
continentes que estuvieron mucho tiempo aislados (Norteamérica y
Sudamérica).
132
● Tamaño: a mayor tamaño, mayor diversidad de paisajes y de especies.
México ocupa el lugar número 14 de acuerdo con su tamaño (1,972,550 km2).
● Historia evolutiva: Algunos países se encuentran en zonas de contacto entre
dos regiones biogeográficas en donde se mezclan faunas y floras con
diferentes historias. En México confluyen las zonas neártica y neotropical.
● Cultura: A pesar de que el desarrollo de la cultura es reciente en relación a
la formación de las especies, la domesticación de plantas y animales ha
contribuido a la riqueza natural. En México se hablan 66 lenguas indígenas
además de muchas variantes y es uno de los principales centros de
domesticación en el mundo.
Podemos ver la posición relativa de México con respecto a otros países
megadiversos en la tabla 1.1.
Tabla 1.1, lugar correspondiente a cada una de los 17 paises megadiversos del planeta, tomado de:
https://unifeed.club/view/1023fe-que-es-pais-megadiverso/
133
Causas de la megadiversidad de México
Entre las causas que hacen de México un país megadiverso están el relieve, la
variedad de climas y su riqueza geológica, biológica y cultural.
Topografía, relieve y clima
Los factores topográficos y climáticos (Fig. 1.2) han influido de manera determinante
en la diversidad de ambientes naturales y cultivados lo cual es la raíz de la riqueza
de especies que existen en nuestro país.
México se caracteriza por una topografía compleja y accidentada, ya que más
de 50% del territorio nacional se encuentra en altitudes mayores a los mil metros
sobre el nivel del mar. Así mismo, el territorio nacional abarca diferentes latitudes,
lo cual nos da una gran diversidad de climas.
Los cambios altitudinales provocan variaciones climáticas al verse afectada la
intensidad de la irradiación solar y de la insolación, de la humedad atmosférica
relativa, la oscilación diurna de la temperatura y la cantidad de oxígeno disponible.
Por otra parte, la forma que le confieren al país sus litorales, junto con la
alineación de sus principales serranías y cordilleras, influyen en la distribución de la
humedad y también muchas veces de la temperatura
Figura 1.2. Factores abióticos que afectan la megadiversidad, tomado de: https://www.emaze.com/@AWQWTIII
134
Factores Biogeográficos
El territorio mexicano es considerado como la zona de transición entre dos grandes
regiones: la neotropical (constituida por Sudamérica y Centroamérica) y la neártica
(que corresponde a Norteamérica), las cuales estaban originalmente separadas, y
entraron en contacto hace aproximadamente seis millones de años.
Debido a esto, México constituye una zona de transición, donde el contacto
entre la flora y fauna ancestrales ha dado como resultado que aquí se encuentren
representados ejemplares típicas del trópico y de las regiones boreales, en
particular en la zona de confluencia entre las regiones neártica y neotropical (Fig.
1.3).
Figura 1.3. División geográfica de las dos regiones encontradas en México, tomado de: http://megadiversidadmexicana.blogspot.com/2012/04/mexico-en-el-mundo.html
Historia geológica
Además de las características biogeográficas, otro elemento importante es el
relacionado con los cambios climáticos severos ocurridos durante el Pleistoceno,
cuando los glaciares se extendieron a latitudes tales que nuestro país estuvo bajo
la influencia de climas fríos y templados.
Esto propició el establecimiento de especies de climas fríos, mientras que las
especies de climas tropicales se extinguieron en gran parte, por lo que su
distribución se restringió a ciertas zonas denominadas refugios pleistocénicos. El
135
aislamiento que sufrieron las especies en estos refugios dio origen al surgimiento
de nuevas especies, que extendieron su área de distribución cuando los glaciares
se retiraron, esto tuvo por consecuencia que muchas de las especies en México
tengan un origen relativamente reciente y en muchos casos sean endémicas.
Figura 1.4, Cambios en la historia geológica de México, en millones de años, tomado de: http://sltpp.blogspot.com/2015/04/historia-geologica-de-mexico.html
Niveles de diversidad biológica
La clasificación de la biodiversidad en alfa, beta y gamma permite evaluar el nivel
de riqueza y diversidad biológica de una región con base a los siguientes criterios:
● La diversidad gamma (o regional), en base a la cual se clasifica a México
como un país megadiverso, está determinada principalmente por factores
históricos, tales como
● La diversidad alfa (local o dentro del hábitat) corresponde a la riqueza de
especies que hay en una unidad paisajística o en un hábitat determinado. En
el caso de México este nivel de diversidad no es muy elevado.
● La diversidad beta (entre hábitats) se refiere a la tasa de recambio de
especies a lo largo de un gradiente o entre distintos hábitats. La
heterogeneidad de hábitats junto con los factores bióticos e históricos se
136
combinan para producir una elevada diversidad beta. En México hay
ejemplos de diversidad Beta que son elevados, como es el caso de los
mamíferos.
Los mares y océanos
De acuerdo con la CONABIO, México es uno de los países megadiversos a nivel
mundial con mayor extensión oceánica (∼ 65%) que terrestre (35%), distribuida en
la región del Océano Pacífico (incluyendo los Golfo de California y Tehuantepec) y
en el Océano Atlántico (con el Golfo de México y el Mar Caribe). A su vez el Golfo
de México contiene al Golfo de Campeche. Lo anterior da lugar a una amplia
variedad de ecosistemas y de especies, así como de procesos ecológicos (Fig. 1.5).
Con respecto a la biodiversidad oceánica, en la zona económica exclusiva de
México existen 6 provincias marinas, que incluyen 24 ecorregiones en su
clasificación más desagregada: Baja California Pacífico, Golfo de California, Región
Panámica del Océano Pacífico, Suroeste del Golfo de México, Banco de Campeche
y Caribe Mexicano.
Figura 1.5, Mar territorial y zona económica exclusiva de México, tomado de: http://cuentame.inegi.org.mx/territorio/extension/default.aspx?tema=T
Factores culturales
El diverso escenario geográfico de México ha permitido el desarrollo de una gran
riqueza de tradiciones culturales de los pueblos originarios, conocimientos,
137
tradiciones, y lenguas. Esta diversidad nos ofrece una variedad de enfoques y
opciones para el mejor conocimiento y uso de la naturaleza.
México es uno de los Centros Vavilov (en honor al biólogo ruso Nicolai I. Vavilov
1887-1943, quien los describió), en donde se han originado los principales cultivos
alimentarios del mundo.
Alguna de las especies que se domesticaron en México son chile, maíz (Fig.
1.6), frijol, calabaza, cacao, cacahuate, aguacate, vainilla, amaranto, maguey,
jitomate, camote, algodón, papaya, henequén, el guajolote y el perro xoloitzcuintle.
Figura 1.6, Variedad de maíces en México, Tomado de:
https://www.biodiversidad.gob.mx/biodiversidad/agrobiodiversidad_cu.html
Para conocer más te recomendamos visitar los siguientes sitios:
https://apps1.semarnat.gob.mx:445/dgeia/informe_12/04_biodiversidad/cap4_1.html
http://www.paismaravillas.mx/
https://es.educaplay.com/es/recursoseducativos/1867924/paises_megadiversos.htm
https://www.biodiversidad.gob.mx/pais/quees.html
138
Referencias
Lara-Lara, J.R., V. Arenas Fuentes, C. Bazán Guzmán, V. Díaz Castañeda, E.
Escobar Briones, M. de la Cruz García Abad, G. Gaxiola Castro, G. Robles
Jarero, R. Sosa Ávalos, L.A. Soto González, M. Tapia García y J.E. Valdez-
Holguín. 2008. Los ecosistemas marinos, en Capital natural de México, vol. I:
Conocimiento actual de la biodiversidad. Conabio, México, pp. 135-159.
Salinas-Hernández, I. S. 2005. Biodiversidad de México: vertebrados terrestres.
Formato Disco Compacto (CD). Colegio de Ciencias y Humanidades, Plantel
Sur. UNAM.
Sarukhán, J., et al. 2009. Capital natural de México. Síntesis: conocimiento actual,
evaluación y perspectivas de sustentabilidad. Comisión Nacional para el
Conocimiento y Uso de la Biodiversidad, México.
Vázquez-Bárcena, L. A. y H. M. Rivera-Valladares. 2010. Biología IV, Evolución y
biodiversidad. CCH-Sur, UNAM. México.
Actividades de Aprendizaje
A) Identifica los países megadiversos y coloréalos. Ubica el ecuador y los
trópicos de cáncer y de capricornio.
139
B) Localiza en el mapa los diferentes las regiones neártica y neotropical, enfatizando
la zona de confluencia.
C) Elabora un mapa mental con las causas que explican la biodiversidad en México.
D) Completa la siguiente tabla:
País Grupo
taxonómico
Número total
de especies
Número de
especies
endémicas
Posición mundial
de biodiversidad
Brasil 1
2
Plantas Vasculares 3
Anfibios
140
13
17
E) Investiga los siguientes conceptos y explica su relevancia para la megadiversidad
de México:
● Localización geográfica de México:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
_________________________________________________________________
● Características de la zona neártica y neotropical que confluyen en nuestro
país:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
● Grupos originarios de México, su ubicación geográfica y cultura:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
● Animales y plantas cuya domesticación se haya producido en México:
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
141
● Región o zona marítima exclusiva
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
● Pleistoceno
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
__________________________________________________________________
142
2. Regionalización de la Biodiversidad.
Elaborado por Rosa Griselda Moreno Navarrete
Aprendizaje
● Explica que en el país la riqueza de especies, la abundancia, la distribución
y los endemismos determinan la regionalización de la biodiversidad.
México posee una gran riqueza de especies y un alto nivel de endemismo, debido
principalmente a su posición geográfica, litorales tanto en el océano Atlántico como
en el Pacífico, diversidad de paisajes, aislamiento, tamaño, historia evolutiva y
cultura, por lo que se le considera un país megadiverso. En el territorio mexicano se
encuentra una gran variedad de ecosistemas terrestres, marinos y dulceacuícolas,
debido a la crisis en la que se encuentra la biodiversidad es necesario conocerlos
para conservarlos.
La biodiversidad a nivel de ecosistemas ha sido ampliamente estudiada y se
han propuestos diferentes criterios para regionalizarla. Actualmente uno de los
criterios que utiliza la CONABIO para el estudio y conservación de la Biodiversidad
son las ecorregiones: terrestres, marinas y dulceacuícolas.
“Las ecorregiones o biorregiones son unidades geográficas con flora, fauna y
ecosistemas característicos. Son una división de las grandes “ecozonas” o regiones
biogeográficas” (Biodiversidad mexicana, 2018).
Para la WWF (World Wildlife Fund [Fondo Mundial para la Naturaleza]) 2018,
una ecorregión es una "gran unidad de tierra o agua que contiene un conjunto
geográficamente distinto de especies, comunidades naturales y condiciones
ambientales". Sus límites no son fijos y definidos, sino que abarcan un área dentro
de la cual interactúan los procesos ecológicos y evolutivos importantes.
Las ecorregiones globales reconocen el hecho de que, si bien los bosques
tropicales y los arrecifes de coral albergan la mayor biodiversidad y son los objetivos
tradicionales de las organizaciones de conservación, se encuentran
143
manifestaciones únicas de la naturaleza en las regiones templadas y boreales, en
los desiertos y las cadenas montañosas, que no se encuentran en ningún otro lugar
en la Tierra y que corren el riesgo de perderse para siempre si no se conservan.
Para definir las ecorregiones los expertos en la materia a nivel mundial,
realizaron análisis regionales de la biodiversidad de los continentes y océanos del
mundo basados en extensas revisiones bibliográficas; algunos de los criterios
utilizados para establecer dichas áreas son la riqueza de especies, el endemismo,
unicidad taxonómica (p. ej., géneros o familias únicas, especies o comunidades
relictas, linajes primitivos), fenómenos ecológicos o evolutivos extraordinarios (p. ej.,
radiaciones adaptativas extraordinarias, presencia de migraciones de grandes
vertebrados).
Cabe destacar que el conocimiento que se ha generado sobre la biodiversidad
a nivel mundial ha sido utilizado para el uso, manejo y conservación de la misma,
en este caso, las ecorregiones terrestres, marinas y dulceacuícolas permiten tener
un panorama global, regional y local de la biodiversidad, para que tanto los
gobiernos como los ciudadanos participen en la conservación e incluso en el rescate
de la biodiversidad que ha sido considerablemente perjudicada por diferentes
factores.
Ecorregiones terrestres
Las ecorregiones terrestres se definen con base en criterios ambientales, dados por
tipos de vegetación con estructura y composición de las especies de flora y fauna
similares, por rasgos fisiográficos como sierras, mesetas, planicies y cuencas, así
como por elementos del clima como humedad y temperatura. En estas unidades se
establecen comunidades bióticas, ubicadas con rasgos topográficos comunes, bajo
la influencia de un determinado clima (Challenger y Soberon, 2008).
A nivel mundial se reconocieron 867 ecorregiones, en México se encuentran 7
de nivel I (Fig. 2.1) y en 21 de nivel III.
Cada ecorregión incluye uno o más ecosistemas, que a su vez contiene distintas
comunidades de flora y fauna, las cuales presentan una composición de especies,
diversidad y dominancia específica, que difiere entre ecorregiones, aun cuando se
144
trata del mismo tipo de vegetación, por ejemplo; las selvas bajas caducifolias
(Challenger y Soberon, 2008).
El nivel de la ecorregión describe a diferentes escalas los ecosistemas, siendo
el global o intercontinental el nivel más general (nivel I) y el nivel IV el nivel más
específico.
Las ecorregiones terrestres de nivel I en nuestro país son siete (Fig. 2.1):
grandes planicies, desiertos norteamericanos, california mediterránea, elevaciones
semiáridas del sur, sierras templadas, bosques secos tropicales y bosques
tropicales húmedos.
Para conocer las características de cada ecorregión puedes consultar
https://www.worldwildlife.org/biomes
Figura 2.1 Ecorregiones terrestres de México (nivel I) tomado de https://www.biodiversidad.gob.mx/region/ecorregiones.html
Ecorregiones marinas
Las ecorregiones marinas son menos fáciles de definir debido a que los mares no
son estáticos y se encuentran en constante movimiento, sin embargo, algunos
investigadores han logrado dar una propuesta basada principalmente en las
variables oceanográficas o fisiográficas, que reflejan la variedad de condiciones que
influyen en la distribución de las especies, y sirven de sustitutos prácticos de datos
145
biológicos incompletos (Wilkinson et al., 2009). También se utilizó información sobre
agrupaciones faunísticas y tipos de comunidad para ayudar a definir los niveles.
Los expertos han identificado 12 regiones marinas en el mundo, subdivididas
en 62 provincias marinas, que a su vez incluyen 323 ecorregiones marinas. Dentro
del territorio marino de México se localizan ocho ecorregiones (figura 2.2), cinco en
el océano pacífico (Pacífico Transicional de Monterey, Pacífico Sud-Californiano,
Golfo de California, Pacífico Transicional Mexicano, Pacífico Centroamericano) y
tres en el océano Atlántico (Golfo de México Norte, Golfo de México Sur y Mar
Caribe).
Figura 2.2 Ecorregiones marinas de México (nivel I) tomado de https://www.biodiversidad.gob.mx/region/ecorregiones.html
Los niveles de las ecorregiones marinas van de lo más global, que es el nivel I,
(Golfo de California), pasando por un nivel regional que es el nivel II, (Grandes
Islas), hasta un nivel local, nivel III (Región Costera tiburonense).
Para conocer las características de las ecorregiones marinas puedes consultar
https://www.worldwildlife.org/biomes
146
Ecorregiones dulceacuícolas
“Definimos una ecorregión de agua dulce como un área grande que abarca uno o
más sistemas de agua dulce que contiene un conjunto distinto de comunidades y
especies naturales de agua dulce. Las especies de agua dulce, la dinámica y las
condiciones ambientales dentro de una ecorregión dada son más similares entre sí
que las ecorregiones circundantes y juntas forman una unidad de conservación”
(FEOW, 2015).
Para establecer las ecorregiones dulceacuícolas los expertos en la materia se
basaron en criterios como la riqueza específica, endemismos, fenómenos
ecológicos y evolutivos extraordinarios y tipos de hábitat (Arriaga et al., 2000).
Se identificaron 426 ecorregiones a nivel mundial, en México se encuentran 27
de las cuales 16 pertenecen a la ecorregión neártica y 11 a la ecorregión
neotropical (figura 2.3).
Figura 2.3 Ecorregiones dulceacuícolas de México (nivel I) tomado de
https://www.biodiversidad.gob.mx/region/ecorregiones.html
Para conocer detalles de las ecorregiones dulceacuícolas puedes consultar
https://www.biodiversidad.gob.mx/region/ecorregiones2.html
147
Referencias
Arriaga, L., V. Aguilar, J. Alcocer. 2002. Aguas continentales y diversidad biológica
de México. Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad.
México.
*Biodiversidad mexicana, CONABIO. 2018. Región. Recuperado el 26 de noviembre
de 2018, de https://www.biodiversidad.gob.mx/region/sitiosweb.html
*Carabias, J., J. Meave, T. Valverde, y Z. Cano-Santana. 2009. Ecología y medio
ambiente en el siglo XXI. México: Pearson Prentice Hall.
Challenger, A. y J. Soberon. 2008. Los ecosistemas terrestres, en Capital natural de
México, vol. I: Conocimiento actual de la biodiversidad. CONABIO, México, pp.
87-108.
FEOW. 2015. Introducción. Recuperado el 27 de noviembre de 2018, de
http://www.feow.org/background
Morrone, J. y Escalante T. 2009. Diccionario de Biogeografía. México: Las prensas
de ciencias.
Morrone, J. 2008. Endemism. En: Jorgense, J. E. y Fath., B. D. (Eds.) Encyclopedia
of ecology. Elsevier, Oxford.
Wilkinson, T., E. Wiken, J. Bezaury Creel, T. Hourigan, T. Agardy, H. Herrmann, L.
Janisheyski, C. Madden, L. Morgan y M. Padilla. (2009). Ecorregiones marinas
de América del Norte, Comisión para la Cooperación Ambiental, Montreal.
WWF. (2018). Ecorregiones. Recuperado el 28 de noviembre de 2018, de
https://www.worldwildlife.org/biomes
*Bibliografía básica para el alumno
Actividades de aprendizaje
Actividad 1. Responde las siguientes preguntas.
1.- ¿A qué ecorregión terrestre pertenece la ciudad de México? Investiga la
importancia de la biodiversidad para los habitantes de dicha ecorregión.
148
2. ¿A qué ecorregión dulceacuícola pertenece el agua que llega a la ciudad de
México? Investiga sobre la problemática de la biodiversidad de dicha ecorregión
y reflexiona sobre cómo puedes contribuir a conservarla.
3. ¿Cuál ecorregión marina te interesa conocer? Investiga sobre una especie de
fauna que provienen de dicha ecorregión y su plan de conservación.
4. ¿Qué ecorregiones se verán afectadas si se construye el Tren maya?
Actividad 2. Busca el significado de los siguientes términos:
TÉRMINO SIGNIFICADO
Biodiversidad
Litorales
Ecosistemas
CONABIO
Ecorregión
Boreal
Riqueza de especies
Comunidad relicta
Linaje
Radiación adaptativa
Dominancia específica
Actividad 3. Investiga y describe las características de las principales ecorregiones
terrestres de México.
1
2
3
4
5
6
7
149
Autoevaluación
1.- Es una gran unidad de tierra o agua que contiene un conjunto geográficamente
distinto de especies, comunidades naturales y condiciones ambientales.
A) Bioma.
B) Ecorregión.
C) Ecosistema.
D) Región biogeográfica.
2.- ¿Cuál es la importancia de regionalizar la biodiversidad?
A) conocer la biodiversidad.
B) usar y agotar la biodiversidad.
C) proteger y no usar la biodiversidad.
D) usar, manejar y conservar la biodiversidad.
3.- Los criterios para delimitar las ecorregiones terrestres son
A) la distribución de la flora y fauna.
B) La distancia al ecuador y a los polos.
C) el aislamiento de flora y fauna por deriva continental.
D) las características ambientales, fisiográficos y climáticas.
Respuestas
1. B; 2. D; 3. D
150
3. Factores que afectan la biodiversidad.
Elaborado por Renata Rebetez Romero y Rosa Griselda Moreno Navarrete
Aprendizaje
Relaciona los factores naturales y antropogénicos con la pérdida de biodiversidad.
Introducción
La pérdida de la biodiversidad la podemos dividir en causas en naturales y
antropogénicas, causadas por acciones del ser humano.
Figura 3.1 Biodiversidad de México, tomado de https://todoimagenesde.com/dia-internacional-de-la-
biodiversidad-o-diversidad-biologica-imagenes-para-compartir/
Causas naturales
En esta categoría incluimos a los eventos geológicos y climáticos, los cuales a lo
largo de la historia evolutiva y geológica del planeta han provocado extinciones
masivas, cuya evidencia ha quedado en el registro fósil.
151
Pueden también darse eventos catastróficos puntuales, como grandes
incendios de origen natural, desviaciones de cursos de agua, eventos climatológicos
asociados a erupciones volcánicas o caídas de meteoritos que provocan efectos
negativos sobre los ecosistemas en regiones específicas del planeta.
Los diversos eventos catastróficos provocan la modificación drástica de los
ecosistemas y la pérdida de la biodiversidad, seguidos por eventos de colonización
de especies provenientes de otros ecosistemas o el desarrollo de vegetación
secundaria, lo cual conlleva con frecuencia a la modificación permanente del
ecosistema. De acuerdo con Ceballos et al. (2010), la tasa de extinción debida a
fenómenos naturales es de 1 entre 10 000 especies cada 100 años.
Causas antropogénicas
Las causas antropogénicas de la pérdida de la biodiversidad son en la actualidad
las que mayor afectación causan a nivel global; durante el último siglo dicho
fenómeno ha sido el de mayor magnitud a los previamente vistos en el planeta.
México no es la excepción a esta tendencia, y de no revertirse el ritmo de
deterioro y destrucción de ecosistemas naturales y las especies que los componen
será tal que, en menos de 50 años, México será una de las naciones en el mundo
en la cual se habrá dado mayor pérdida de biodiversidad por la actividad humana.
Las actividades humanas ejercen una marcada influencia en la disminución del
número de especies, en el tamaño y la variabilidad genética de las poblaciones
silvestres. Esto trae por consecuencia la pérdida irreversible de hábitats y
ecosistemas.
La magnitud del problema es tal, que se ha considerado que estamos
transitando por la sexta extinción masiva; es decir, un proceso en el que la tasa de
extinción de especies es varios órdenes de magnitud más acelerada que en un
periodo “normal”.
Podemos identificar cinco causas antrópicas de pérdida de diversidad biológica que
son las que mayor impacto provocan. Estas son:
152
Destrucción del hábitat
La destrucción del hábitat es resultado de los cambios de uso de suelo (Fig.3.2), ya
sea por cultivos agrícolas, expansión urbana, construcción de carreteras u otras
causas. Es la mayor causa de pérdida de biodiversidad en América Latina, depende
tanto de factores locales, económicos y demanda de recursos que no son locales.
Figura 3.2 Deforestación de bosques, tomado de https://www.adn40.mx/noticia/cultura/nota/2017-
03-28-20-29/mexico-entre-los-paises-con-mayor-deforestacion-en-el-mundo/
La pérdida de hábitat sucede por el “cambio de uso del suelo” de ecosistemas
naturales (bosques, selvas, pastizales, etcétera) a actividades agrícolas,
ganaderas, industriales, turísticas, petroleras, mineras, entre otros. El cambio de
uso de suelo provoca la fragmentación del hábitat. Algunas áreas son muy
pequeñas y no cuentan con el número suficiente de individuos para mantener a las
poblaciones de especies o los procesos ecológicos necesarios.
En México se ha perdido alrededor del 50% de los ecosistemas naturales
(CONABIO 2018). Las principales transformaciones se han llevado a cabo en las
selvas húmedas y secas, los pastizales, los bosques nublados y los manglares y en
menor grado en matorrales y bosques templados. Los ecosistemas más accesibles,
productivos, con mejores suelos y en lugares planos han sido los más
transformados.
153
Sobreexplotación y extinción de especies y poblaciones
La extinción de especies se debe a muchos factores, el mayor, seguramente es la
pérdida de hábitat, pero también se conjugan presiones directas como la
sobreexplotación (Fig. 3.3) y el comercio legal e ilegal que tienen un impacto enorme
en ciertos grupos de especies.
Figura 3.3 La Pesca ilegal del pez la corvina blanca (Totoba macdonaldi), es la causa de la pérdida de la Vaquita Marina (Phocoena sinus), tomado de: https://golfopacifica.com/2018/02/09/se-reforzara-vigilancia-en-el-alto-golfo-de-california-para-proteger-a-vaquta-marina-senalan-autoridades
Las actividades de cacería, tala, pesca, comercio ilegal de especies con
distintos fines, afectan a las especies al sobreexplotar sus poblaciones.
Introducción de especies exóticas invasoras
Las especies invasoras son aquéllas que se logran establecer fuera de su
distribución natural y colonizar nuevos ecosistemas, afectando la biodiversidad local
al desplazar las especies nativas, por medio de parasitismo, depredación,
transmisión de patógenos, modificación del hábitat, hibridación y competencia con
especies nativas (Pauchard et al. 2011).
154
Al ser especies introducidas accidental o intencionalmente por razones
comerciales, o por razones naturales, al ser insertadas por huracanes u otros
fenómenos, estas especies ya no se ven afectadas por las medidas de control
natural de su área de distribución original (por ejemplo: depredadores) y desarrollan
un comportamiento diferente y “agresivo” (Fig. 3.4).
Figura 3.4 La fauna exótica tiende a causar pérdida de especies originales, tomado de https://allyouneedisbiology.wordpress.com/2015/07/23/especies-exotica-invasora/
Los impactos ecológicos, económicos y hasta sanitarios de las invasiones
biológicas son enormes y se han reportado pérdidas valoradas en millones de
dólares en muchas partes del mundo. Otros factores de presión, como el cambio
climático global, empeoran la dispersión y el establecimiento de especies exóticas
invasoras.
Cambio climático
El cambio climático, se debe a la acumulación en la atmósfera de gases de efecto
invernadero, que atrapan el calor y calientan el planeta (Fig. 3.5). Los niveles
naturales de estos gases aumentan con actividades humanas, como la quema de
combustibles, las actividades agrícolas, del cambio de uso de suelo, entre otras.
Las consecuencias son cambios radicales en la distribución de ecosistemas y
especies, aumento en el nivel del mar, desaparición de glaciares y de grandes
155
extensiones de corales, climas impredecibles y extremos como sequías y tormentas,
estos fenómenos afectan a todos los organismos del planeta.
Figura 3.5 El cambio climático amenaza la biodiversidad del planeta, tomado de
https://es.slideshare.net/YesicaDiaz/cambio-climtico-afecta-la-biodiversidad-venezolana/3
Contaminación
La contaminación es la presencia de un agente físico, químico o biológico (o una
combinación de varios agentes) en concentraciones que son o puedan ser nocivos
para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población, o que puedan ser
perjudiciales para la vida vegetal y/o animal, en un ambiente terrestre, de aguas
continentales o marinas (Fig. 3.6).
156
Figura 3.6 Contaminación de océanos, tomado de: https://sites.google.com/site/factoresamenazanbiodiversidad/contaminacion-del-suelo
Los agentes contaminantes más comunes son los desechos sólidos domésticos
e industriales, exceso de fertilizante y productos químicos, los desagües de aguas
negras al mar o ríos, el monóxido de carbono de los vehículos, etcétera. La
contaminación puede ser también radiactiva, térmica (emisión de fluidos a elevada
temperatura en cursos de agua o en el mar), acústica, lumínica y hasta visual.
La contaminación afecta de diferentes formas a los organismos vivientes,
causando daños irreparables y extinciones. Desde los deshechos como los popotes
y las bolsas de plástico que matan a la fauna marina, hasta la contaminación difusa,
producto de la agricultura, la cual afecta el equilibrio químico de ríos y mares
causando la muerte de miles de individuos y la transformación por efectos químicos
de miles de otros; la eutrofización de los lagos que provoca que sean inviables para
sostener la vida, la contaminación del aire y los pájaros que aparecen muertos en
las ciudades cuando hay picos de contaminación, todos estos ejemplos, que han
sido ampliamente cubiertos por la prensa, provocan enormes pérdidas económicas,
en términos de salud humana y de biodiversidad.
Se han hecho muchos esfuerzos a nivel nacional y global para disminuir la
emisión y producción de todo tipo de contaminantes, pero con poco éxito a la fecha.
157
Consecuencias de la pérdida de la biodiversidad
Muchos autores consideran que las consecuencias de la pérdida de diversidad
biológica son tanto o más grave que los efectos catastróficos del cambio climático.
Entre los efectos negativos de la pérdida de biodiversidad podemos mencionar:
● Pérdida de la riqueza natural y el patrimonio genético; se sabe que en México
se han extinguido por lo menos 135 especies, incluyendo 26 plantas, 15
mamíferos, 19 aves, 43 peces, 29 anfibios y 3 crustáceos; más de la mitad
de éstas eran endémicas, lo que significa que su pérdida es definitiva e
irreparable (Baena y Halffter, 2008; IUCN, 2013).
● Pérdida de recursos aún no descubiertos para el desarrollo de
medicamentos.
● Disminución de la disponibilidad de agua potable como consecuencia de la
pérdida de materiales forestales.
● Consecuencias éticas y espirituales. Varios estudios demuestran los efectos
psicológicos negativos provocados por la conciencia de ser los causantes
reales o percibidos de esta destrucción. Entre estos efectos tenemos el
incremento del sentimiento de desesperanza, esto agrava los casos de
depresión, y provoca en los jóvenes sentimientos de impotencia, miedo ante
el futuro y falta de motivación para involucrarse en acciones que beneficien
a la colectividad.
Figura 3.7 Pérdida de biodiversidad, tomado de https://www.pagina66.mx/perdida-de-biodiversidad-por-sobreexplotacion-y-contaminacion/
158
¿Qué puedo hacer?
Infórmate, divulga, consume responsablemente, denuncia.
Para aprender más, consulta las siguientes páginas:
https://www.biodiversidad.gob.mx/biodiversidad/porque.html
https://www.youtube.com/watch?v=Q_NGN58DNyU
https://www.biodiversidad.gob.mx/biodiversidad/que_hacer.html
Actividades de aprendizaje
● Elabora un mapa conceptual sobre los factores naturales y antropogénicos
causantes de la pérdida de la biodiversidad.
● Elabora un mapa mental entre las diferentes consecuencias de la pérdida de
biodiversidad en México.
● Investiga 5 especies de vertebrados y 5 especies de plantas endémicas de
México en peligro de extinción, e indica la causa principal de la disminución
de su población.
● ¿Cuáles son las causas de la pérdida de la biodiversidad en tu comunidad?
¿Cómo puedes ayudar a evitar que se produzcan?
● En el mercado de peces de la Ciudad de México venden axolotes de la
especie Ambystoma mexicanum (una especie en peligro de extinción) y a tu
mejor amigo (a) le encantan. ¿Comprarías un axolote para regalárselo? Si o
no. Argumenta tu respuesta.
Autoevaluación
1) Son aquellas especies que se logran establecer fuera de su distribución natural
y colonizar nuevos ecosistemas, afectando la biodiversidad local al desplazar a
las especies nativas
159
A) gemelas.
B) pioneras.
C) invasoras.
D) endémicas.
2) La emisión de gases contaminantes a la atmósfera por los automóviles y fábricas
contribuyen a la pérdida de la biodiversidad por
A) cambio climático.
B) destrucción del hábitat.
C) sobreexplotación de especies.
D) introducción de especies exóticas.
Respuestas
1. D; 2. A
Referencias
Comisión Nacional Para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. CONABIO.
2018. Biodiversidad en México. https://www.biodiversidad.gob.mx/
Pauchard, Anibal & Quiroz, C.L. & García, Rafael & Anderson, CH & Kalin, Mary.
(2011). Invasiones biológicas en América Latina y El Caribe: Tendencias en
investigación para la conservación. Conservación Biológica: Perspectivas
desde América Latina. 79- 94.
https://www.researchgate.net/publication/279982958
Koleff, P. y T. Urquiza-Haas (coords.). 2011. Planeación para la conservación de
la biodiversidad terrestre en México: retos en un país megadiverso. Comisión
Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad–Comisión Nacional
de Áreas Naturales Protegidas, México. Recuperado de:
https://www.biodiversidad.gob.mx/publicaciones/versiones_digitales/Planeacio
n2011.pdf
160
4. Uso y conservación de la biodiversidad.
Elaborado por Victoria Ortega Rangel
Aprendizaje
Identifica acciones para el uso y la conservación in situ y ex situ de la biodiversidad
en México.
Introducción
En nuestro país encontramos una vasta biodiversidad, razón por la cual se le
considerado Megadiverso, y para conservarlo debemos de estar conscientes del
uso que le damos a nuestros recursos, pues la situación que enfrentamos es muy
grave.
Antes de hablar del tema preguntémonos ¿qué se entiende por uso y
conservación de la biodiversidad?
La palabra uso viene del latín usus, término que hace referencia a la acción y
efecto de usar (hacer, servir una cosa para algo, ejecutar o practicar algo
habitualmente), entonces según para lo que la necesitemos ese será el uso que le
daremos.
Los seres humanos utilizamos la biodiversidad de manera directa (alimentos
medicinas, vivienda, animales de compañía, etcétera) y de manera indirecta
(servicios ambientales) y su uso está relacionado con el consumo y demanda de
una población que está en constante aumento y que no tiene educación ambiental.
Y, ¿qué se entiende por conservar? Es la acción de cuidar o mantener lo mejor
posible algo, si se determina que algún factor está causando su alteración, se hará
todo lo posible por detenerlo.
A continuación, veremos las acciones que se han realizado en nuestro país para
conservar nuestra biodiversidad.
Conservación de la biodiversidad en méxico
La conservación de la biodiversidad data desde las culturas Mesoamericanas
(los incas, mayas y los mexicas), quienes sentían un gran respeto por ella ya
161
que formaba parte de sus creencias religiosas; sin embargo, a través del tiempo
este sentimiento fue perdiendo su valor.
La política de conservación ambiental en nuestro país se inicia formalmente en
México en 1876 con la protección del Desierto de los Leones (Fig. 3.1), pero
desde 1786 el gobierno ya protegía 14 manantiales de agua potable que
suministraban dicho recurso a la Ciudad de México.
Figura 4.1 Desierto de los Leones, 1786, tomado de
https://es.wikipedia.org/wiki/Parque_nacional_Desierto_de_los_Leones
En la publicación de la Constitución Política de 1917, decreta el Desierto de los
Leones como el primer Parque Nacional. Sin embargo, no se decretan políticas
en materia de conservación de los ecosistemas y su biodiversidad, durante los
siguientes 50 años.
Cabe señalar que cuando se empezó a proteger las cuencas de ciudades
importantes y la constitución de Parques Nacionales y Reservas Forestales en
espacios con valor escénico y ambiental, representó graves problemas para las
comunidades locales, pues lo vieron como una imposición. Además, el deterioro
ambiental ya era preocupante, pues había un uso irracional de los recursos,
contaminación de las aguas y exterminio de la fauna y flora, así como la erosión de
los suelos. Sí bien actualmente hay políticas de conservación, estas no han podido
detener el deterioro de los ecosistemas, la pérdida de biodiversidad, la
contaminación, etcétera.
162
Para conservar la biodiversidad es imprescindible saber en qué estado se
encuentra ésta en México, para esto se tiene que inventariar, acción que debe ser
promovida por instituciones que faciliten la formación de colecciones biológicas y su
manejo eficiente. Esa fue la conclusión a la que llegaron especialistas durante el
Simposio sobre la diversidad de México en 1988 y el Simposio sobre Diversidad
Biológica organizado en 1992 por la Sociedad Mexicana de Historia Natural, así
como en diferentes conferencias, congresos y eventos de difusión sobre la
biodiversidad.
La cumbre de la Tierra en 1992 representó en el ámbito internacional, la
oportunidad del cambio ambiental que hoy vive México en lo político. Es ahí donde
nuestro país, en el marco de la Agenda 21, asumió importantes compromisos en
pro de una mejora ambiental, a través de la elaboración de planes de acción local.
En 1992 se crea la Comisión Nacional para el Conocimiento y uso de la
Biodiversidad (CONABIO) y poco después el Fondo Mexicano para la
Conservación de la Naturaleza (FMCN). Juntos continúan proyectando y
fortaleciendo a nivel nacional e internacional la imagen del país en la materia, e
inciden en las políticas públicas.
CONABIO
Lo hace desde el sector público, por su capacidad de buscar, rescatar,
organizar y utilizar la información en materia de biodiversidad para la toma de
decisiones por la sociedad y el gobierno.
FMCN
Lo hace desde los sectores privados y filantrópicos, al obtener, administrar y
distribuir estratégicamente recursos financieros y técnicos para programas y
proyectos de conservación de la sociedad y gobierno, y para fortalecer las propias
organizaciones conservacionistas.
En los 90*s las ANP (Áreas Naturales Protegidas) se convierten en una unidad
coordinadora dentro del Instituto Nacional de Ecología (INE) en 1996.
163
Finalmente, en el año 2000, se crea la Comisión Nacional de Áreas Naturales
Protegidas (CONANP) como órgano desconcentrado de la ahora SEMARNAT.
Se han diseñado dos tipos de estrategias para la conservación, la conservación
in situ y la conservación ex situ.
Conservación in situ
La conservación in situ, se refiere al cuidado de la biodiversidad en su entorno
natural. Además de atender el cuidado de una parte importante de los ecosistemas
naturales, permite proteger poblaciones de especies silvestres y procura tener las
condiciones mínimas para el mantenimiento de su variedad genética en estado
silvestre.
El instrumento de política ambiental con mayor definición jurídica para la
conservación de la biodiversidad son las Áreas Naturales Protegidas. Éstas son
porciones terrestres o acuáticas del territorio nacional representativas de los
diversos ecosistemas, en donde el ambiente original no ha sido esencialmente
alterado y que producen beneficios ecológicos cada vez más reconocidos y
valorados. Se crean mediante un decreto presidencial y las actividades que pueden
llevarse a cabo en ellas se establecen de acuerdo con el reglamento de la Ley
General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente, el programa de manejo
y los programas de ordenamiento ecológico, sujetas a regímenes especiales de
protección, conservación, restauración y desarrollo, según categorías establecidas
en la Ley.
En el mapa (Fig. 4.2) se observan las principales Áreas Naturales Protegidas
de México.
La Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas, las clasifican en
categorías federales como se muestra a continuación.
164
Figura 4.2 Principales Áreas Naturales Protegidas de México, tomado de
http://blogdi3g0.blogspot.com/2009/05/areas-naturales-de-mexico.html
Reservas de la Biosfera
Son áreas representativas de uno o más ecosistemas no alterados por la acción del
ser humano o que requieran ser preservados y restaurados, en las cuales habitan
especies representativas de la biodiversidad nacional, incluyendo a las
consideradas endémicas, amenazadas o en peligro de extinción.
Ateles sp. tomado de www.mexicampo.com.mx/reserva-el-triunfo-conservacion-y-sustentabilidad/
Área Natural Protegida Ubicación
Marismas Nacionales Nayarit
Janos Chihuahua
165
Tiburón Ballena Quintana Roo
Alto Golfo de California y Delta del Río
Colorado
Baja California y Sonora
El Vizcaíno Baja California Sur
Complejo Lagunar Ojo de Liebre Baja California Sur
Sierra La Laguna Baja California Sur
Calakmul Campeche
Los Petenes Campeche
Selva El Ocote Chiapas
La Encrucijada Chiapas
Lacan-tun Chiapas
Montes Azules Chiapas
La Sepultura Chiapas
El Triunfo Chiapas
Volcán Tacaná Chiapas
Archipiélago de Revillagigedo Colima
Mapimí Durango, Chihuahua y Coahuila
La Michilía Durango
Barranca de Metztitlán Hidalgo
Chamela-Cuixmala Jalisco
Sierra de Manantlán Jalisco y Colima
Mariposa Monarca Michoacán y Edo. de México
Sierra de Huautla Morelos
Islas Marías Nayarit
Tehuacan-Cuicatlán Oaxaca y Puebla
Sierra Gorda Querétaro
Arrecifes de Sian Ka'an Quintana Roo
Banco Chinchorro Quintana Roo
Sian Ka'an Quintana Roo
Sierra de Abra Tanchipa San Luis Potosí
El Pinacate y Gran Desierto de Altar Sonora
Isla San Pedro Mártir Sonora
Pantanos de Centla Tabasco
Los Tuxtlas Veracruz
Ría Celestún Yucatán y Campeche
Ría Lagartos Yucatán
166
Isla Guadalupe Baja California
Sierra Gorda de Guanajuato Guanajuato
Bahía de los Ángeles, Canales de
Ballenas y Salsipuedes
Baja California
Zicuirán-Infiernillo Michoacán
Parques nacionales
Áreas con uno o más ecosistemas que se signifiquen por su belleza escénica, su valor científico, educativo de recreo, su valor histórico, por la existencia de flora y fauna, por su aptitud para el desarrollo del turismo, o por otras razones análogas de interés general.
Bahía de Loreto, Baja California, tomado de http://www.vmexicoalmaximo.com/baja-california-sur/parque_nacional_bahia_de_loreto
Área Natural Protegida Ubicación
Constitución de 1857 Baja California
Sierra de San Pedro Mártir Baja California
Bahía de Loreto Baja California Sur
Cabo Pulmo Baja California Sur
Los Novillos Coahuila
Cañón del Sumidero Chiapas
Lagunas de Montebello Chiapas
Palenque Chiapas
Cascada de Bassaseachic Chihuahua
167
Cumbres de Majalca Chihuahua
Cerro de la Estrella CDMX
Cumbres del Ajusco CDMX
Desierto de los Leones CDMX
El Tepeyac CDMX
Fuentes Brotantes de Tlalpan CDMX
El Histórico Coyoacán CDMX
Lomas de Padierna CDMX
El Veladero Guerrero
General Juan N. Álvarez Guerrero
Grutas de Cacahuamilpa Guerrero
El Chico Hidalgo
Los Mármoles (Comprende Barranca de
San Vicente y Cerro de Cangando )
Hidalgo
Tula Hidalgo
Nevado de Colima Colima
Bosencheve Edo. de México y Michoacán
Desierto del Carmen o Nixcongo Edo. de México
Insurgente Miguel Hidalgo y Costilla Edo. de México y CDMX
Iztaccihuatl - Popocatépelt Edo. de México, Puebla y Morelos
Los Remedios Edo. de México
Molino de Flores Nezahualcóyotl Edo. de México
Sacromonte Edo. de México
Barranca del Cupatitzio Michoacán
Cerro de Garnica Michoacán
Insurgente José Maria Morelos Michoacán
Lago de Camécuaro Michoacán
Rayon Michoacán
Lagunas de Zempoala Morelos y Edo. de México
El Tepozteco Morelos, y CDMX
Isla Isabel Nayarit
Cumbres de Monterrey Nuevo León
El Sabinal Nuevo León
Huatulco Oaxaca
Benito Juárez Oaxaca
Lagunas de Chacahua Oaxaca
168
Cerro de Las Campanas Querétaro
El Cimatario Querétaro
Arrecifes de Cozumel Quintana Roo
Arrecife de Puerto Morelos Quintana Roo
Costa Occidental de Isla Mujeres, Punta
Cancún y Punta Nizuc
Quintana Roo
Isla Contoy Quintana Roo
Tulum Quintana Roo
Arrecifes de Xcalak Quintana Roo
Gogorrón San Luis Potosí
El Potosí San Luis Potosí
Malinche o Matlalcuéyatl Tlaxcala y Puebla
Xicoténcatl Tlaxcala
Cañon del Río Blanco Veracruz
Cofre de Perote Veracruz
Pico de Orizaba Veracruz y Puebla
Sistema Arrecifal Veracruzano Veracruz
Arrecife Alacranes Yucatán
Dzibilchantun Yucatán
Sierra de Órganos Zacatecas
Islas Marietas Nayarit
Archipiélago de San Lorenzo Baja California
Archipiélago Espíritu Santo Baja California Sur
Monumentos naturales
Áreas con uno o más ecosistemas que se signifiquen por su belleza escénica, su
valor científico, educativo de recreo, su valor histórico, por la existencia de flora y
fauna, por su aptitud para el desarrollo del turismo, o por otras razones análogas
de interés general.
169
Bonampak, tomado de https://www.mexicodesconocido.com.mx/chiapas-y-bonampak.html
Área Natural Protegida Ubicación
Bonampak Chiapas
Yaxchilan Chiapas
Cerro de la Silla Nuevo León
Yagul Oaxaca
Río Bravo del Norte Chihuahua y Coahuila
Áreas de protección de recursos naturales
Son áreas destinadas a la preservación y protección del suelo, las cuencas hidrográficas, las aguas y en general los recursos naturales localizados en terrenos forestales de aptitud preferentemente forestal.
Río Necaxa, tomado de, https://www.naturalista.mx/projects/aprn-cuenca-hidrografica-del-rio-necaxa
170
Área Natural Protegida Ubicación
Las Huertas Colima
Cuenca Hidrográfica del Río Necaxa Puebla
Valle de Bravo, Malacatepec, Tilostoc y Temascaltepec
México
Cuenca Alimentadora del Distrito Nacional de Riego 04 Don Martín, en lo respectivo a las
Subcuencas de los Ríos Sabinas, Alamós, Salado y Mimbres
Coahuila
Cuenca Alimentadora del Distrito Nacional de Riego 01 Pabellón
Zacatecas y Aguascalientes
Cuenca Alimentadora del Distrito de Riego 043 Estado de Nayarit, en lo respectivo a las Subcuencas de los Ríos Ameca, Atenguillo, Bolaños, Grande de Santiago Juchipila, Atengo y Tlaltenango
Durango, Jalisco, Nayarit, Aguscalientes y Zacatecas
Zona de Protección Forestal "La Frailescana" La Concordia, Angel Albino Corzo, Villa Flores y Jiquipilas, Chiapas
Cuenca alimentadora de los distritos nacionales de riego 026 Bajo Río San Juan y 031 Las Lajas, en lo respectivo a la Sierra de Arteaga
Coahuila y Nuevo León
Áreas de protección de flora y fauna
Son áreas establecidas de conformidad con las disposiciones generales de la LGEEPA (LEY General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente) y otras leyes aplicables en lugares que contienen los hábitats de cuya preservación dependen la existencia, transformación y desarrollo de especies de flora y fauna silvestres.
Cascadas de Agua Azul, Chiapas, tomado de, https://www.razon.com.mx/mexico/en-chiapas-implementan-medidas-para-mantener-atractivo-de-cascadas-de-agua-azul/
171
Área Natural Protegida Ubicación
Médanos de Samalayuca Chihuahua
Ocampo Coahulia
Sistema Arrecifal Lobos-Tuxpan Veracruz
Valle de los Cirios Baja California
Islas del Golfo de California B. C., B. C. Sur, Sonora y Sinaloa
Cabo San Lucas Baja California Sur
Laguna de Términos Campeche
El Jabalí Colima
Cascada de Agua Azul Chiapas
Chan-Kin Chiapas
Metzabok Chiapas
Naha Chiapas
Cañón de Santa Elena Chihuahua
Tutuaca Chihuahua
Campo Verde Chihuahua
Papigochic Chihuahua
Cuatrociénegas Coahuila
Maderas Del Carmen Coahuila
La Primavera Jalisco
Sierra De Quila Jalisco
Ciénegas Del Lerma Edo. de México
Corredor Biológico Chichinautzin Morelos, Edo. de México y CDMX
Otoch Ma´Ax Yetel Kooh Yucatán y Quintana Roo
Uaymil Quintana Roo
Yum Balam Quintana Roo
Sierra la Mojonera Nota: la superficie se
calculó por medio del SIG tomando las
coordenadas del Decreto.
San Luis Potosí
Sierra de Álvarez San Luis Potosí
Meseta De Cacaxtla Sinaloa
Sierra de Álamos-Río Cuchujaqui Sonora
172
Laguna Madre y delta del Río Bravo Tamaulipas
Bala'an Ka'ax Quintana Roo
Manglares de Nichupte Quintana Roo
Boquerón de Tonalá Oaxaca
Cañón de Usumacinta Tabasco
Pico de Tancítaro Michoacán
La porción norte y la franja costera oriental,
terrestres y marinas de la Isla de Cozumel
Quintana Roo
Balandra Baja California Sur
Nevado de Toluca Edo. de México
Santuarios
Áreas establecidas en zonas caracterizadas por una considerable riqueza de flora o fauna o por la presencia de especies subespecies o hábitat de distribución restringida. Abarcan cañadas, vegas, relictos, grutas, cavernas, cenotes, caletas u otras unidades topográficas o geográficas que requieran ser preservadas o protegidas.
Piedra Tlacoyunque, Guerrero, tomado de http://www.yosoyixtapazihuatanejo.com/piedra-tlacoyunque-bahias-de-papanoa/
173
Área Natural Protegida Ubicación
Ventilas Hidrotermales de la Cuenca de Guaymas
y de la Dorsal del Pacífico Oriental
Localizadas en el Golfo de California y
en el Pacífico Norte, respectivamente.
Islas e Islotes de Bahía de Chamela (Islas La
Pajarera, Cocinas, Mamut, Colorada, San Pedro,
San Agustín, San Andrés y Negrita, y los Islotes Los
Anegados, Novillas, Mosca y Submarino)
Jalisco
Playa de Puerto Arista Chiapas
Playa de Tierra Colorada Guerrero
Playa Piedra de Tlacoyunque Guerrero
Playa Cuitzmala Jalisco
Playa de Mismaloya Jalisco
Playa el Tecuan Jalisco
Playa Teopa Jalisco
Playa de Maruata y Colola Michoacán
Playa Mexiquillo Michoacán
Playa de Escobilla Oaxaca
Playa de la Bahía de Chacahua Oaxaca
Playa de la Isla Contoy Quintana Roo
Playa Ceuta Sinaloa
Playa el Verde Camacho Sinaloa
Playa de Rancho Nuevo Tamaulipas
Playa Adyacente a la localidad denominada Río
Lagartos
Yucatán
El siguiente cuadro muestra el total de áreas protegidas en México y la extensión que abarca en el país.
Categorías de las Áreas Naturales Protegidas Federales
Número Extensión (Km2)
Reserva de la Biosfera 41 777 615.30
Parques Nacionales 66 14 113.19
Monumentos Naturales 5 162.69
Áreas de Protección de Recursos Naturales 8 45 033.45
174
Áreas de Protección de Flora y Fauna 38 69 968.64
Santuarios 18 1 501.93
Total 176 908 395.2
Conservación ex situ
La conservación de especies ex situ es la que se lleva a cabo fuera de su hábitat
natural. Complementa la conservación in situ, sobre todo cuando se aplican
medidas destinadas a la recuperación y rehabilitación de especies amenazadas,
para introducirlas nuevamente en sus hábitats naturales.
Existen dos tipos de conservación ex situ:
● Bancos de germoplasma (El germoplasma es el conjunto de genes que se
transmite por la reproducción a la descendencia por medio de gametos o
células reproductoras) en donde se conservan las especies para la
alimentación y la agricultura.
● Centros con especies, que se dividen en centros de fauna (zoológicos,
centros de rescate, museos, criaderos y acuarios) y centros de flora (jardines
botánicos, los recursos genéticos forestales, los laboratorios de cultivos
vegetales, viveros).
Bancos de Germoplasma
Son depósitos destinados a la conservación de la diversidad genética, se enfocan
en colecciones de material vegetal, en forma de semillas, tubérculos, raíces y/o
esporas, de uno o varios cultivos y sus especies silvestres relacionadas.
La conservación de semillas se lleva a cabo a bajas temperaturas, con el objetivo
de mantener por muchos años su adecuada viabilidad, dichas semillas se cosechan
y se secan hasta un contenido de humedad de menos de 5% y se congelan a -18°C.
Con el tiempo las semillas llegan a perder su viabilidad, por consiguiente, se
remplazan periódicamente.
175
En México, a través de la CONAFOR (Comisión Nacional Forestal), tiene el
registro de 18 bancos (Fig. 4.3) de germoplasma forestal almacenando 20.8
toneladas de semillas.
Figura 4.3 Bancos de germoplasma en México, tomado de,
http://www.conafor.gob.mx/innovacion_forestal/?p=997
Zoológicos
Los zoológicos y acuarios, son colecciones vivas de fauna silvestre abiertas al
público, estas se encuentran confinadas en un ambiente controlado donde algunas
especies se reproducen para su conservación.
En la actualidad, estos centros, además de exhibir y criar animales silvestres,
contribuyen de forma directa o indirecta a conservar la diversidad biológica,
mediante la educación de los visitantes, actividades de comunicación y difusión,
apoyo a la investigación, capacitación, reproducción de especies y fomento de una
ética en la relación entre los seres humanos y la naturaleza.
En México existen 89 zoológicos, de los cuales solo cinco de ellos se dedican a
proyectos científicos, muy pocos para la imperiosa necesidad de conservar a las
176
especies. A esto se le suma que no existe un inventario de ejemplares y por lo tanto
no se sabe cuál es la situación en la que se encuentran esas poblaciones para
diseñar programas de protección.
Jardines Botánicos
Los Jardines botánicos son aquellos en donde las plantas se cultivan y exhiben con
fines primordialmente científicos y educativos. Un jardín botánico es una colección
de plantas vivas mantenidas al aire libre o bajo cristal, en invernaderos. Muchos
albergan también un herbario o colección de plantas secas, además de salas de
lectura, laboratorios, bibliotecas, instalaciones museísticas y plantaciones
experimentales o de investigación.
En México existe el registro de 51 jardines botánicos, de los cuales 37 trabajan
activamente, principalmente en educación ambiental. En cuanto a la conservación
de plantas, la labor se dirige sobre todo al cultivo y uso sustentable, y en menor
proporción a la investigación. Los recursos genéticos forestales se dan mediante
semilleros, plantaciones y bancos de semillas como insumos para los sectores
forestal, agrícola y comercial. Existen diversas instituciones que cuentan con
laboratorios de cultivo de tejidos vegetales.
Otros organismos
La conservación ex situ se enfoca en mayor parte en especies de flora y fauna,
aunque también existen la conservación de hongos, levaduras, algas y bacterias,
estos se conservan por su utilidad ecológica, económica, de salud pública, control
biológico o por su valor alimentario o farmacéutico, más que como esfuerzo de
conservación de biodiversidad. La Federación Mundial de Colecciones de Cultivos
(WFCC), registra para México algunas colecciones de microorganismos.
177
El siguiente cuadro muestra otros centros de conservación ex situ, tomado de Capital Natural de México, 2009.
Colección ex situ Institución Localización
Levaduras marinas de
México
Microalgas
Cianobacterias
Dinoflagelados marinos
Centro de Investigaciones Biológicas del
Noroeste, S.C.
La Paz, BCS
Microorganismos de
importancia acuática
Centro de Investigación en Alimentos y
Desarrollo, A.C. Unidad Mazatlán
Mazatlán Sin.
Cepario de hongos
comestibles y medicinales
El Colegio de la Frontera Sur, Unidad
Tapachula
Tapachula,
Chis.
Cepario de hongos Colegio de Postgraduados de Chapingo.
Instituto de Ecología, A.C.
Puebla, Pue.
Xalapa, Ver.
Cepario de hongos
patógenos
Histoplama capsulatum
Laboratorio de Micología, Departamento de
Microbiología y Parasitología, Facultad de
Medicina UNAM
CDMX
Microhongos Centro de Investigaciones Forestales y
Agropecuarias
CDMX
Cepario Facultad de Química, UNAM CDMX
Cultivos Escuela Nacional de Ciencias Biológicas CDMX
Cepas microbianas y
cultivos celulares
Centro de investigación y de Estudios
Avanzados, IPN
CDMX
Hongos patógenos y
Actinomycetes
Instituto Nacional de Diagnóstico y Referencia
Epidemiológica, Secretaria de Salud
CDMX
Amoebae Asociación Mexicana de Investigaciones de la
Contaminación Ambiental, A.C.
CDMX
Centro Nacional de Cultivos
Microbianos
Centro Nacional de Cultivos Microbianos,
Cenacumi
CDMX
Los centros de conservación ex situ tienen un importante valor educativo potencial
y una responsabilidad, tanto para sensibilizar a la población visitante sobre la
importancia de la naturaleza y el valor de la conservación, como para la formación
de recursos humanos en los niveles medio y superior, sin embargo, con frecuencia
estos han sido poco aprovechados.
178
Actividades de aprendizaje
1. Después de haber leído y analizado la información anterior, en un mapa ubica
y señala los 6 estados de la República Mexicana con el mayor número de
Áreas Naturales Protegidas, y cuáles son.
2. Elabora un mapa conceptual sobre las Áreas Protegidas en México
3. Realiza una investigación, en el Jardín Botánico de la UNAM, sobre la
importancia de los proyectos de conservación en las cactáceas.
Autoevaluación
Después de leer cuidadosamente el texto, subraya la respuesta correcta.
1. Instrumento de la política ambiental con mayor definición jurídica para la
conservación de la biodiversidad
A) Santuarios
B) Parques Naturales
C) Reservas de la Biosfera
D) Áreas Naturales Protegidas.
2. Área establecida en zonas caracterizadas por una considerable riqueza de flora
o fauna, o por la presencia de especies, subespecies o hábitats de distribución
restringida.
A) Santuarios
B) Monumentos Naturales
C) Reservas de la Biosfera
D) Áreas de Protección de Flora y Fauna.
179
3. Tipo de conservación que se refiere al cuidado de la biodiversidad en su entorno
natural.
A) in situ
B) ex situ
C) in vitro
D) ex vivo
4. Tipo de conservación que se refiere al cuidado de la biodiversidad fuera de su
entorno natural.
A) in situ
B) ex situ
C) in vitro
D) ex vivo
5. Centros de conservación en donde las plantas se cultivan y exhiben con fines
primordiales científicos y educativos
A) Herbarios
B) Plantaciones
C) Jardín Botánico
D) Bancos de Germoplasma
Respuestas
1. D; 2. A; 3. A; 4. B; 5. C
Referencias
Lascuráin, M., R. List, L. Barraza, E. Díaz Pardo, F. Gual Sill, M. Maunder, J.
Dorantes y V.E. Luna. 2009. Conservación de especies ex situ. In: Capital
Natural de México. Coordinador J. Sarukhán. Comisión Nacional para el
Conocimiento y Uso de la Biodiversidad. México.
180
5. Importancia de la biodiversidad.
Elaborado por Victoria Ortega Rangel
Aprendizaje
Comprende el valor de la biodiversidad y propone acciones para el mejoramiento
del entorno.
Introducción
Es obligación de todo ser humano resguardar y proteger la biodiversidad existente
en nuestro planeta, puesto es para nosotros, pero no es de nosotros, por
consiguiente, las generaciones futuras también tienen derecho de disfrutar del
planeta bajo las mismas o mejores condiciones de las que nosotros disfrutamos en
su momento. Entre los beneficios de la naturaleza obtenemos valores directos e
indirectos, como son: económicos, estéticos, éticos, científicos y ecológicos.
Valor económico directo
El valor económico directo, se da al momento de obtener alimento, vestido, energía,
medicina y refugio. A través de ella se conserva la diversidad genética de algunas
especies silvestres cuyos genes se pueden utilizar para mejorar las especies de
cultivo doméstico. En el campo de la medicina, los extractos que se obtienen de las
plantas y de otros organismos se utilizan, entre otras cosas, para el desarrollo de
drogas incrementando la tasa de supervivencia de los seres humanos.
Valor económico indirecto
El valor económico indirecto, se encuentran los innumerables servicios ambientales,
entre ellos encontramos: agua dulce y polinización de flores; también se encuentran
mecanismos de regulación de procesos naturales, como el crecimiento natural de
las flores, reproducción de los animales.
Un ejemplo de dicho valor se da en la colección el agua de lluvia, esta se
almacena y posteriormente se reparte a poblaciones que practican la agricultura o
industria.
181
Su valor estético, ético, científico y ecológico son razones adicionales por lo
que la biodiversidad tiene un valor incalculable para el ser humano.
Importancia de la biodiversidad en México
México es uno de los centros más importantes de origen de plantas cultivadas en el
mundo. Desde nuestros antepasados se han domesticación cerca de 80 especies.
Además, el país se encuentra en los primeros lugares de las listas de riqueza de
especies, siendo el área de mayor diversidad ecológica de América Latina y el
Caribe, al presentar dentro de sus límites políticos los cinco tipos de ecosistemas,
9 de los 11 tipos de hábitats (82%) y 51 de las 191 ecorregiones (son unidades
geográficas con flora, fauna y ecosistemas característicos).
A continuación, se presentan los siguientes comentarios de científicos
reconocidos de nuestro país que nos permiten meditar y reflexionar y cuestionarnos
en relación a nuestra participación en la conservación de la biodiversidad, dejando
claro que “todos” somos responsables en este asunto.
“La megadiversidad biológica de México constituye un privilegio y un potencial para
el desarrollo del país, y también una responsabilidad hacia nuestra sociedad y hacia
el mundo. Sin embargo, su manejo y conservación son muy complicados”.
“El desarrollo de la humanidad depende totalmente de los ecosistemas y los
servicios ambientales que nos brindan; a pesar de ello, hasta ahora no hemos
sabido valorarlos”.
“La biodiversidad representa el capital natural de la nación y es tanto o más
importante que otros capitales como el financiero o el manufacturado. Debemos
promover y adoptar una cultura de su valoración en el contexto del desarrollo de
México”.
“Las transformaciones de los ecosistemas naturales para obtener bienes y servicios
para la humanidad han traído beneficios, pero también han representado severos
costos ambientales; no sabemos aún cómo valorar el balance entre costos y
beneficios”.
182
“El argumento de que el desarrollo está confrontado con el uso sustentable de los
recursos y la conservación de nuestro capital natural es falaz e irresponsable.
Responde al desconocimiento de información o a la prevalencia de intereses
individuales o de grupo sobre el interés público”.
¿Cuál es el siguiente paso a seguir después de tener el conocimiento de la
biodiversidad? Proponer acciones que nos permitan seguir aprovechando los
recursos, y no destruir la capacidad del medio ambiente para regenerarse. Esto será
posible siempre y cuando el ser humano cambie de actitud y deje de ser egoísta.
Acciones para el mejoramiento del entorno de la biodiversidad
Podríamos pensar que no podemos hacer nada, que la responsabilidad recae en el
gobierno, pero existen muchas formas donde “todos” podemos participar, pues de
una u otra manera somos los que hemos causado esta situación tan lamentable y
todavía tenemos la oportunidad de revertirlo, antes que sea demasiado tarde.
A continuación, se mencionan 5 acciones que podemos tomar.
1. Nunca atrapes (ni mates) ejemplares de animales salvajes para llevarlos
como mascotas. Tampoco te lleves plantas o semillas sin consentimiento
expreso de las autoridades. Son delitos tipificados en la ley por dañar la
biodiversidad.
2. Nunca liberes animales en zonas naturales: tienen muchas probabilidades
de morir o pueden convertirse en plagas al no tener depredadores naturales,
también pueden perjudicar a las especies autóctonas llevándolas a su
extinción, afectando gravemente a la biodiversidad.
3. No compres plantas exóticas y las plantes en tu jardín, pues al dispersar sus
semillas serán convertirán en especies invasoras y desplazarán a las
especies nativas, dañando así a los ecosistemas.
4. Al comprar muebles hechos de madera, asegúrate de que sea certificada,
pues existen bosques sostenibles sin poner en peligro la riqueza biológica.
5. No hagas fogatas cuando vayas al campo, pues el 95% de los incendios son
ocasionados por la negligencia humana, es una de las razones más
importantes de la destrucción de hábitats naturales.
183
Actividades de aprendizaje
1. Después de haber leído lo anterior, elabora dos mapas conceptuales de:
A) el valor económico que tiene la biodiversidad y otro de
B) la importancia de la biodiversidad en México, toma en cuenta lo visto en
temas anteriores.
2. Realiza una investigación documental para que sepas explicar qué es lo que
se entiende por valor estético, ético, científico y ecológico de la biodiversidad.
3. Escribe 10 acciones, diferentes a los que se citaron, que puedes llevar a cabo
para mejorar el entorno de la biodiversidad.
Autoevaluación
Lee cuidadosamente cada pregunta y subraya la respuesta correcta.
1. Ejemplo del valor económico indirecto de la biodiversidad.
A) Vestido
B) Alimento
C) Medicinas
D) Polinización
2. Ejemplo del valor estético de la biodiversidad.
A) La floración ocurre en la primavera.
B) Los atardeceres en la montaña son sublimes.
C) Los escarabajos se alimentan de materia orgánica.
D) Las raíces de los árboles retienen el agua evitando los deslaves.
3. Valor de la biodiversidad que permite entender mejor los procesos biológicos
y las interacciones del ecosistema.
A) Ético.
B) Estético.
C) Económico directo.
D) Científico y ecológico.
184
4. Cualquier organismo tiene derecho de vivir y ser respetado pues es una parte
muy importante de los ecosistemas; es un claro ejemplo del valor de la
biodiversidad
A) ético.
B) estético.
C) económico directo.
D) científico y ecológico.
De la investigación documental que llevaste a cabo escribe dos acciones que te
permitan mejorar el entorno de la biodiversidad.
1. ____________________________________________________________
2. _____________________________________________________________
Respuestas 1. D; 2, B; 3, D; 4, A.
Referencias
Biggs, A., et al., (2007). Ciencias de Glencoe. Biología. México: McGraw
Hill/Interamericana
https://www.biodiversidad.gob.mx/pais/pdf/CapNatMex/Capital%20Natural%20de
%20Mexico_Sintesis.pdf
http://www.lineaverdeceutatrace.com/lv/guias-buenas-
practicasambientales/biodiversidad/que-podemos-hacer-para-conservar-la-
biodiversidad.asp