TEMA 16: BIODIVERSIDAD Y EVOLUCIÓN

Lee el siguiente texto y responde a la primera cuestión.

¿Qué es la biodiversidad?

La biodiversidad es un término de acuñación reciente muy utilizado en variados ámbitos como el científico, medios de comunicación social, instituciones, Gobierno, etc.

Se define como diversidad del mundo biológico, es decir, expresa la existencia y formas de vida sobre la Tierra. La conservación de la biodiversidad del planeta es un valor en alza y motivo de inquietud creciente.

Extinciones masivas a lo largo de la historia de la Tierra

Desde hace tiempo, los paleontólogos se dieron cuenta de que, contra todo pronóstico, los protagonistas de la historia de la vida no iban saliendo y entrando poco a poco del escenario, sustituyéndose los unos por los otros, sino que aparentemente se renovaban en bloque.

En estos cambios bruscos, en la existencia de límites temporales claros, tajantes, entre unos tipos de fauna y otros, se basa precisamente la clasificación de las diferentes eras y periodos geológicos. La fauna de la Era Primaria, o Paleozoica, es diferente de a fauna de la Era Secundaria, o Mesozoica, y cabe reconocer, además, en los sedimentos, una nítida frontera entre ambas. Es más, esa frontera corresponde a una edad precisa: 247 millones de años. La Era Paleozoica terminó con una brutal extinción masiva que acabó, probablemente, con más del 95 % de las especies que vivían

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entonces. Aquélla fue la mayor de las grandes extinciones conocidas, pero ni mucho menos la única.

En los últimos 570 millones de años, desde que existe un buen registro fósil, se han conocido al menos 14, y quizá más de 18 extinciones masivas, pero cinco fueron especialmente destacadas. En cada una de ellas, las llamadas Cinco Grandes, desaparecieron del registro fósil en un corto periodo de tiempo, como mínimo el 65 % de as especies conocidas inmediatamente antes.

En sentido contrario, y una vez superado el trauma, los escasos supervivientes parecen encontrar nuevos estímulos (o, más bien, nuevas posibilidades) para diversificarse, de modo que a cada extinción masiva le sigue un periodo, también relativamente breve, aunque menos, de intensa creatividad evolutiva. Tras empobrecerse bruscamente, la biodiversidad se recupera, incluso con creces, en alrededor de diez millones de años, aunque por supuesto, basándose en nuevas formas, pues las extinguidas no van a volver jamás.

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Actividad humana y pérdida de biodiversidad:

Son precisamente las actividades humanas las que están colaborando en la reducción de la diversidad de especies, no sólo a un nivel regional, ni siquiera nacional, sino incluso a escala mundial. Estos cambios se manifiestan mediante la pérdida de complejidad de las comunidades vegetales y animales, es decir, se produce una simplificación a consecuencia de la extinción de especies o poblaciones.

Miles de especies animales y vegetales se encuentran actualmente amenazadas de extinción a causa de la destrucción de sus hábitats. La sobreexplotación o limitación forzada de las áreas en que se distribuyen esas especies se traduce en una reducción progresiva del número de individuos. La reducción del hábitat

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también influye en la pérdida de población; como norma general se asume que si la superficie original de un hábitat queda reducida a su décima parte se perderá la mitad de las especies que contenga. Estas consecuencias son más llamativas en las selvas tropicales, donde habitan la mayor parte de las especies, debido a los índices crecientes de deforestación por efecto de la tala indiscriminada de las superficies arbóreas.

Otra actividad a cargo de la mano del hombre que también contribuye a poner en peligro las especies, y por tanto a que exista una reducción de la biodiversidad, es el tráfico ilegal fruto de la demanda de animales exóticos o muy raros. Gran parte de esto animales perecen a causa de las condiciones de transporte, alimentación y enfermedades.

Los antecedentes históricos:

A lo largo de la historia, y por efecto de la evolución y sus ambientes, se han producido cambios notables en la biodiversidad del planeta, especialmente a manos del hombre durante periodos intensos de colonización. De hecho, aunque no consten, se sabe que muchas especies se han extinguido sin nuestro conocimiento. Las islas, por ejemplo, son proclives a albergar especies endémicas al estar favorecidas por el aislamiento geográfico, por ello es previsible que en tiempos de colonización y expansión de algunas culturas hacia nuevas tierras descubiertas o vírgenes, se ha producido en un primer momento la destrucción de hábitats, y posteriormente un gran impacto a causa de los asentamientos humanos, sobreexplotación e introducción de animales domésticos que acompañan al hombre; dando como resultado la desaparición de especies únicas en esas zonas.

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Desde principios del siglo XIX hasta mediados del pasado siglo XX se produjo un aumento en la extinción de especies registradas; cualquier situación de aparente reducción es poco fiable, pues a la vez que se registran nuevas especies y reaparecen otras que se consideraban extinguidas, debe transcurrir no obstante un periodo de tiempo aceptable antes de dar por desaparecida una especie definitivamente. De todas formas, no debemos minusvalorar la conciencia actual sobre la conservación de la biodiversidad y los efectos que puede tener en su mantenimiento.

Establecer un estado real de conservación de la biodiversidad actual es complicado pues la mayor parte de las especies del planeta, especialmente vertebrados, se encuentran sin evaluar. Como ejemplo, se ha estudiado una parte apreciable entre varios miles de especies de aves, alrededor de la mitad de los mamíferos, y una pequeña parte de plantas superiores, moluscos e insectos (estos últimos el grupo más numeroso de la Tierra). En estas condiciones, si no se cuenta con datos obtenidos mediante observación directa, es preciso recurrir a las hipótesis en base a lo ya conocido para evaluar si existe o no un agotamiento de la biodiversidad.

Métodos de evaluación de la biodiversidad:

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Científicamente no existe un método convenido para medir o evaluar la biodiversidad, aunque se ha estimado una jerarquía biológica de tres niveles: genes, especies y ecosistemas. Así, la estructura organizativa del mundo biológico comienza por las moléculas indispensables para la vida, pasa por la diversidad de especies y finaliza con los ecosistemas en que se desarrollan esas especies, a cada nivel con una complejidad creciente. Precisamente, esa complejidad de diversidad biológica que se manifiesta en los diferentes niveles, es la causa de que no exista una medida única de evaluación. Por motivos funcionales se toma generalmente como referencia la diversidad de especies, y se aplica como constante para cualquier estudio de biodiversidad que se pretenda evaluar.

En la práctica, los conservacionistas y ecologistas asumen la especie como la unidad que mejor identifica los organismos en estudio. Esto es así por la facilidad para disponer de muestras de organismos en determinadas zonas o regiones (a menor extensión menor error de evaluación) y calcular el número de especies que las pueblan (riqueza de especies), que resulta aun más sencillo conforme los organismos estudiados sean más evolucionados, ejemplo de los mamíferos y aves. El cálculo sobre la riqueza de especies de una zona determinada podría estimarse como una medida aceptable de su biodiversidad, y de la misma forma establecerse una comparación de este valor con los obtenidos en otras zonas.

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La riqueza de especies, a pesar de ser una medida sencilla de operar, posee limitaciones cuando se trata de evaluar la biodiversidad entre grandes áreas o países. Además, la singularidad o rareza de una especie también son criterios a tener en cuenta cuando se estudian comunidades o ecosistemas, por lo que la especie se tornaría como una medida incompleta para valorar todos los aspectos de la diversidad biológica.

Importancia de conservar la diversidad genética: 

Todos los organismos poseen una variedad de material genético que pasan de generación en generación, incluyendo las diferencias por efecto de las influencias del medio ambiente que es ejercido sobre cada individuo. Esas variaciones heredables son las responsables de que exista biodiversidad sobre el planeta, y se puede decir que la evolución y selección natural tienen su fundamento en la utilización de ese material genético.

Todas las poblaciones de una especie, aunque se encuentren distantes entre sí y mantengan algunas diferencias heredadas entre ellas, tienen sin embargo en común la existencia de una reserva de diversidad genética. Cuando se extinguen poblaciones que albergan una amplia variedad genética, aunque la propia especie no se extinga, ocurre que la selección natural dispone de menor material genético para ejercer su actividad, y por tanto se verán reducidas las posibilidades del cambio evolutivo. A esta pérdida

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de diversidad genética se la llama erosión genética, y es un problema que preocupa cada vez más a la comunidad científica.

Las ventajas de la diversidad genética:

La existencia de diversidad genética es, y ha sido a lo largo de la historia, muy importante para el desarrollo del hombre, especialmente en lo que respecta a la agricultura. Desde antiguo el hombre ganadero y agricultor se ha apoyado en un determinado número de especies para su producción, y en elevadas variedades de esas especies (especialmente plantas) que se utilizaban localmente. La ventaja de la diversidad genética tiene su base en las posibilidades que el cultivo de algunas variedades de una especie tiene ante determinadas contingencias. Así, es improbable que todas las variedades queden afectadas por enfermedades, parásitos o inclemencias meteorológicas, permitiendo así una agricultura de subsistencia con menores riesgos de perder las cosechas.

La diversidad genética ha ido sufriendo recortes conforme las plantas silvestres desaparecían de los bosques naturales. La conversión de áreas selváticas en suelos productivos, así como la tala y devastación de áreas forestales primarias, destruyó y sigue destruyendo hábitats de muchas plantas que podrían ser útiles para la selección genética. Actualmente, y debido al cultivo intensivo, las variedades comerciales se han impuesto en un reducido número de variedades, por lo que la conservación de la diversidad genética se hace cada vez más imperiosa. Más aún cuando las semillas transgénicas producto de los estudios en laboratorio, amenazan con irrumpir y contaminar la diversidad genética desarrollada de forma natural, que podría tener como consecuencia el quedar a merced de unas pocas multinacionales productoras de semillas.

Más información sobre este tema en:

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- www.natureduca.com- Vida. La naturaleza en peligro. Miguel Delibes de Castro. Ed. Temas de Hoy

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2. Los índices de diversidad biológica sirven para valorar no sólo el número de especies diferentes que existen en un lugar, sino también la abundancia relativa de cada una de ellas.

Por ejemplo, el índice de Simpson se calcula con la siguiente fórmula:

Índice de Diversidad de Simpson = 1−∑(ni/n)2

Donde ni = número de individuos de la especie i y n = número de individuos de todas las especies en conjunto.

a) Vamos a calcular este índice para algunas de las cuadrículas de la comunidad del dibujo siguiente. Para ello, completa esta tabla como indica el ejemplo:

Sp= especie (1, 2, etc) cada símbolo representa una especie diferente.

CUADRÍCULA

Sp1 (ni/n)2

Sp 2 (ni/n)2

Sp 3 (ni/n)2

Sp 4 (ni/n)2

Sp 5 (ni/n)2 ∑(ni/n)2 Simpso

n

A1(2/13)2

= 0,024

(9/13)2

= 0,48(1/13)2

= 0,006

(1/13)2

= 0,006

0,516 1-0,516 =0,484

C5

D4

E3

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b) ¿Cuál de esas cuadrículas tiene mayor diversidad biológica? Razona la respuesta

c) ¿Cuál responderá peor ante una perturbación?

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3. Los siguientes dibujos corresponden a tres tortugas que viven en distinto medio. Uno corresponde a una tortuga de tierra que está adaptada a vivir en lugares secos; otro es de una tortuga marina, capaz de alcanzar aguas profundas, habita permanentemente en el mar, aunque las hembras salen a las playas a poner sus huevos; y el otro corresponde a una tortuga de agua dulce que vive en los ríos pero sale a tierra frecuentemente.

a) Asigna a cada una de las tortugas las características que le corresponden, señalándolas en la columna adecuada. Razona las respuestas:

- Caparazón muy abombado:- Caparazón algo aplanado:- Caparazón bastante aplanado y terminado en punta en la parte posterior:- Extremidades con dedos terminados en uñas y unidos por una membrana interdigital:- Extremidades de tipo columna terminadas en uñas:- Extremidades aplanadas semejantes a aletas.

-b) Indica qué tortuga es la marina, cuál la terrestre y cuál la de agua dulce. Razona la respuesta.

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4. Las aves presentan formas muy variadas de picos y patas adaptados al tipo de alimento y a la manera de conseguirlo.

Hay picos para abrir y cascar semillas, otros para desgarrar carne, pescar, recoger gusanos y pequeños moluscos del limo (fango)…y en algunos casos para tomar gran variedad de alimentos.Las patas pueden estar adaptadas a correr, nadar, trepar, capturar a sus presas, andar por el fango,…

Observa el dibujo y asigna a cada ave su régimen alimenticio correspondiente, indicando, además, su hábitat característico y las adaptaciones que presenta:

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5. Los zorros se adaptan fácilmente a todos los climas. Sus adaptaciones más características se refieren al pelaje y al tamaño de las orejas.

El pelaje puede presentar distinto colorido, variando desde el blanco al marrón rojizo. También varía el tipo de pelo, siendo en unos casos largo y tupido y en otros más corto y fino.

El tamaño de las orejas tiene un importante significado biológico. Unas orejas grandes y fuertemente irrigadas, es decir, recorridas por múltiples vasos sanguíneos, permiten un gran enfriamiento de la sangre, de este modo se libera el exceso de calor.

En el siguiente esquema aparecen las cabezas de tres especies distintas de zorro: el zorro ártico, el zorro común y el feneco o zorro del desierto; y un mapa con círculos que representan las zonas donde viven los animales.

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Basándote en el tipo de oreja, adjudica a cada zorro el hábitat que le corresponde, así como el color y el tipo de pelaje adaptado a cada uno de esos ambientes. Razónalo.

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