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6.3: Importancia de la biodiversidad - Biología

6.3: Importancia de la biodiversidad - Biología


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La crisis de la biodiversidad

Los biólogos estiman que las extinciones de especies son actualmente de 500 a 1000 veces la tasa normal, o de fondo, vista anteriormente en la historia de la Tierra. Aunque a veces es difícil predecir qué especies se extinguirán, muchas se enumeran como en peligro de extinción (en gran riesgo de extinción). Entre 1970 y 2011, se perdió casi el 20 por ciento de la selva amazónica.

La biodiversidad es un término amplio para la variedad biológica y se puede medir en varios niveles organizativos. Tradicionalmente, los ecologistas han medido la biodiversidad teniendo en cuenta tanto el número de especies como el número de individuos de cada especie (conocido como abundancia relativa). Sin embargo, los biólogos están utilizando diferentes medidas de biodiversidad, incluida la diversidad genética, para ayudar a concentrar los esfuerzos para preservar los elementos biológica y tecnológicamente importantes de la biodiversidad.

Pérdida de biodiversidad se refiere a la reducción de la biodiversidad por desplazamiento o extinción de especies. La pérdida de una especie individual en particular puede parecer poco importante para algunos, especialmente si no se trata de una especie carismática como el tigre de Bengala o el delfín mular. Sin embargo, la actual tasa de extinción acelerada significa la pérdida de decenas de miles de especies durante nuestra vida. Gran parte de esta pérdida se está produciendo en selvas tropicales como la que se muestra en la Figura ( PageIndex {1} ), que tienen una biodiversidad muy alta pero que están siendo taladas para madera y agricultura. Es probable que esto tenga efectos dramáticos en el bienestar humano a través del colapso de los ecosistemas.

Los biólogos reconocen que las poblaciones humanas están incrustadas en los ecosistemas y dependen de ellos, al igual que todas las demás especies del planeta. La agricultura comenzó después de que las primeras sociedades de cazadores-recolectores se establecieran por primera vez en un lugar y modificaran en gran medida su entorno inmediato. Esta transición cultural ha dificultado que los humanos reconozcan su dependencia de otros seres vivos que no sean cultivos y animales domésticos en el planeta. Hoy en día, nuestra tecnología suaviza la dureza de la existencia y nos permite a muchos de nosotros vivir vidas más largas y cómodas, pero en última instancia, la especie humana no puede existir sin los ecosistemas que la rodean. Nuestros ecosistemas nos brindan alimentos, medicinas, aire y agua limpios, recreación e inspiración espiritual y estética.

Tipos de biodiversidad

Un significado común de biodiversidad es simplemente el número de especies en un lugar o en la Tierra; por ejemplo, la Unión Americana de Ornitólogos enumera 2078 especies de aves en América del Norte y Central. Esta es una medida de la biodiversidad de aves en el continente. Las medidas de diversidad más sofisticadas tienen en cuenta la abundancia relativa de especies. Por ejemplo, un bosque con 10 especies de árboles igualmente comunes es más diverso que un bosque que tiene 10 especies de árboles en el que solo una de esas especies constituye el 95 por ciento de los árboles. Los biólogos también han identificado medidas alternativas de biodiversidad, algunas de las cuales son importantes para planificar cómo preservar la biodiversidad.

La diversidad genética es un concepto alternativo de biodiversidad. Diversidad genetica es la materia prima para la adaptación evolutiva de una especie y está representada por la variedad de genes presentes en una población. El potencial de una especie para adaptarse a entornos cambiantes o nuevas enfermedades depende de esta diversidad genética.

También es útil definir diversidad del ecosistema: el número de ecosistemas diferentes en la Tierra o en un área geográfica. La pérdida de un ecosistema significa la pérdida de las interacciones entre especies y la pérdida de productividad biológica que un ecosistema es capaz de crear. Un ejemplo de un ecosistema en gran parte extinto en América del Norte es el ecosistema de la pradera (Figura ( PageIndex {2} )). Las praderas alguna vez se extendieron por el centro de América del Norte desde el bosque boreal en el norte de Canadá hasta México. Ahora están casi desaparecidos, reemplazados por campos de cultivo, pastizales y expansión suburbana. Muchas de las especies sobreviven, pero el ecosistema enormemente productivo que fue responsable de crear nuestros suelos agrícolas más productivos ahora se ha ido. Como consecuencia, sus suelos ahora se están agotando a menos que se mantengan artificialmente a un gran costo. La disminución de la productividad del suelo se produce porque se han perdido las interacciones en el ecosistema original.

Diversidad de especies actual

A pesar de un esfuerzo considerable, el conocimiento de las especies que habitan el planeta es limitado. Una estimación reciente sugiere que solo se ha nombrado al 13% de las especies eucariotas (Tabla 1). Las estimaciones del número de especies procariotas son en gran parte conjeturas, pero los biólogos están de acuerdo en que la ciencia apenas ha comenzado a catalogar su diversidad. Dado que la Tierra está perdiendo especies a un ritmo acelerado, la ciencia sabe poco sobre lo que se está perdiendo.

Tabla 1. Esta tabla muestra el número estimado de especies por grupo taxonómico, incluidas las especies descritas (nombradas y estudiadas) y predichas (aún por nombrar).
Números estimados de especies descritas y pronosticadas
Fuente: Mora et al 2011Fuente: Chapman 2009Fuente: Groombridge y Jenkins 2002
DescritoPredichoDescritoPredichoDescritoPredicho
Animales1,124,5169,920,0001,424,1536,836,3301,225,50010,820,000
Protistas fotosintéticos17,89234,90025,044200,500
Hongos44,368616,32098,9981,500,00072,0001,500,000
Plantas224,244314,600310,129390,800270,000320,000
Protistas no fotosintéticos16,23672,80028,8711,000,00080,000600,000
Procariotas10,3071,000,00010,175
Total1,438,76910,960,0001,897,50210,897,6301,657,67513,240,000

Hay varias iniciativas para catalogar las especies descritas de manera accesible y más organizada, e Internet está facilitando ese esfuerzo. Sin embargo, al ritmo actual de descripción de especies, que según el Estado de las especies observadas1 los informes son de 17.000 a 20.000 nuevas especies al año, se necesitarían cerca de 500 años para describir todas las especies que existen actualmente. Sin embargo, la tarea se vuelve cada vez más imposible a medida que la extinción elimina especies de la Tierra más rápido de lo que se pueden describir.

Nombrar y contar especies puede parecer una búsqueda sin importancia dadas las otras necesidades de la humanidad, pero no es simplemente una contabilidad. La descripción de especies es un proceso complejo mediante el cual los biólogos determinan las características únicas de un organismo y si ese organismo pertenece o no a alguna otra especie descrita. Permite a los biólogos encontrar y reconocer la especie después del descubrimiento inicial para dar seguimiento a preguntas sobre su biología. Esa investigación posterior producirá los descubrimientos que hacen que la especie sea valiosa para los humanos y para nuestros ecosistemas. Sin nombre y descripción, una especie no puede ser estudiada en profundidad y de forma coordinada por varios científicos.

Patrones de biodiversidad

La biodiversidad no está distribuida de manera uniforme en el planeta. El lago Victoria contenía casi 500 especies de cíclidos (solo una familia de peces que están presentes en el lago) antes de que la introducción de una especie exótica en las décadas de 1980 y 1990 provocara una extinción masiva. Todas estas especies se encontraron solo en el lago Victoria, es decir, eran endémicas. Especies endémicas se encuentran en un solo lugar. Por ejemplo, el arrendajo azul es endémico de América del Norte, mientras que la salamandra de Barton Springs es endémica de la desembocadura de un manantial en Austin, Texas. Las especies endémicas con distribuciones muy restringidas, como la salamandra de Barton Springs, son particularmente vulnerables a la extinción.

El lago Huron contiene alrededor de 79 especies de peces, todas las cuales se encuentran en muchos otros lagos de América del Norte. ¿Qué explica la diferencia en diversidad entre el lago Victoria y el lago Huron? El lago Victoria es un lago tropical, mientras que el lago Huron es un lago templado. El lago Huron en su forma actual tiene sólo unos 7.000 años, mientras que el lago Victoria en su forma actual tiene unos 15.000 años. Estos dos factores, latitud y edad, son dos de varias hipótesis que los biogeógrafos han sugerido para explicar los patrones de biodiversidad en la Tierra.

Biogeografia es el estudio de la distribución de las especies del mundo tanto en el pasado como en el presente. El trabajo de los biogeógrafos es fundamental para comprender nuestro entorno físico, cómo el entorno afecta a las especies y cómo los cambios en el entorno impactan en la distribución de una especie.

Hay tres campos principales de estudio bajo el título de biogeografía: biogeografía ecológica, biogeografía histórica (llamada paleobiogeografía) y biogeografía de conservación. La biogeografía ecológica estudia los factores actuales que afectan la distribución de plantas y animales. La biogeografía histórica, como su nombre lo indica, estudia la distribución pasada de las especies. La biogeografía de la conservación, por otro lado, se centra en la protección y restauración de especies en base a la información ecológica histórica y actual conocida.

Uno de los patrones más antiguos observados en ecología es que la biodiversidad generalmente aumenta a medida que disminuye la latitud. En otras palabras, la biodiversidad aumenta más cerca del ecuador (Figura ( PageIndex {3} )).

Aún no está claro por qué la biodiversidad aumenta más cerca del ecuador, pero las hipótesis incluyen la mayor edad de los ecosistemas en los trópicos en comparación con las regiones templadas, que estaban en gran parte desprovistas de vida o drásticamente empobrecidas durante la última glaciación. La mayor edad proporciona más tiempo para especiación el proceso evolutivo de creación de nuevas especies. Otra posible explicación es la mayor energía que reciben los trópicos del sol. Pero los científicos no han podido explicar cómo una mayor entrada de energía podría traducirse en más especies. La complejidad de los ecosistemas tropicales puede promover la especiación al aumentar la complejidad del hábitat, proporcionando así más nichos ecológicos. Por último, se ha percibido que los trópicos son más estables que las regiones templadas, que tienen un clima y una estacionalidad diurna pronunciados. La estabilidad de los ecosistemas tropicales podría promover la especiación. Independientemente de los mecanismos, es cierto que la biodiversidad es mayor en los trópicos. También hay un gran número de especies endémicas.

Importancia de la biodiversidad

La pérdida de biodiversidad puede tener consecuencias reverberantes en los ecosistemas debido a las complejas interrelaciones entre las especies. Por ejemplo, la extinción de una especie puede provocar la extinción de otra. La biodiversidad es importante para la supervivencia y el bienestar de las poblaciones humanas porque tiene impactos en nuestra salud y nuestra capacidad para alimentarnos a través de la agricultura y la recolección de poblaciones de animales salvajes.

Salud humana

Muchos medicamentos se derivan de sustancias químicas naturales elaboradas por un grupo diverso de organismos. Por ejemplo, muchas plantas producen compuestos destinados a proteger a la planta de los insectos y otros animales que los comen. Algunos de estos compuestos también funcionan como medicamentos para humanos. Las sociedades contemporáneas que viven cerca de la tierra a menudo tienen un amplio conocimiento de los usos medicinales de las plantas que crecen en su área. Durante siglos, en Europa, los conocimientos más antiguos sobre los usos médicos de las plantas se recopilaron en libros sobre hierbas, que identificaban las plantas y sus usos. Los humanos no son los únicos animales que usan plantas con fines medicinales. Se ha observado que los otros grandes simios, orangutanes, chimpancés, bonobos y gorilas se automedican con plantas.

La ciencia farmacéutica moderna también reconoce la importancia de estos compuestos vegetales. Ejemplos de medicamentos importantes derivados de compuestos vegetales incluyen aspirina, codeína, digoxina, atropina y vincristina (Figura ( PageIndex {4} )). Muchos medicamentos alguna vez se derivaron de extractos de plantas, pero ahora se sintetizan. Se estima que, en algún momento, el 25 por ciento de los medicamentos modernos contenían al menos un extracto de planta. Ese número probablemente ha disminuido a alrededor del 10 por ciento a medida que los ingredientes vegetales naturales son reemplazados por versiones sintéticas de los compuestos vegetales. Los antibióticos, que son responsables de mejoras extraordinarias en la salud y la esperanza de vida en los países desarrollados, son compuestos en gran parte derivados de hongos y bacterias.

En los últimos años, los venenos de animales y los venenos han provocado una intensa investigación por su potencial medicinal. En 2007, la FDA había aprobado cinco medicamentos basados ​​en toxinas animales para tratar enfermedades como la hipertensión, el dolor crónico y la diabetes. Otros cinco fármacos se encuentran en fase de ensayos clínicos y al menos seis fármacos se utilizan en otros países. Otras toxinas bajo investigación provienen de mamíferos, serpientes, lagartos, varios anfibios, peces, caracoles, pulpos y escorpiones.

Además de representar miles de millones de dólares en ganancias, estos medicamentos mejoran la vida de las personas. Las empresas farmacéuticas están buscando activamente nuevos compuestos naturales que puedan funcionar como medicamentos. Se estima que un tercio de la investigación y el desarrollo farmacéuticos se gasta en compuestos naturales y que alrededor del 35 por ciento de los nuevos medicamentos que se comercializaron entre 1981 y 2002 procedían de compuestos naturales.

Finalmente, se ha argumentado que los humanos se benefician psicológicamente de vivir en un mundo biodiverso. El principal proponente de esta idea es el famoso entomólogo E. O. Wilson. Sostiene que la historia evolutiva humana nos ha adaptado a vivir en un entorno natural y que los entornos construidos generan tensiones que afectan la salud y el bienestar humanos. Existe una investigación considerable sobre los beneficios psicológicamente regenerativos de los paisajes naturales que sugieren que la hipótesis puede tener algo de verdad.

Agrícola

Desde el comienzo de la agricultura humana hace más de 10.000 años, los grupos humanos han estado cultivando y seleccionando variedades de cultivos. Esta diversidad de cultivos coincidía con la diversidad cultural de poblaciones humanas muy subdivididas. Por ejemplo, las papas se domesticaron hace unos 7.000 años en los Andes centrales de Perú y Bolivia. La gente de esta región vivía tradicionalmente en asentamientos relativamente aislados separados por montañas. Las papas cultivadas en esa región pertenecen a siete especies y el número de variedades probablemente sea de miles. Cada variedad ha sido cultivada para prosperar en elevaciones y condiciones de suelo y clima particulares. La diversidad es impulsada por las diversas demandas de los dramáticos cambios de elevación, el movimiento limitado de personas y las demandas creadas por la rotación de cultivos para diferentes variedades que funcionarán bien en diferentes campos.

Las patatas son solo un ejemplo de diversidad agrícola. Cada planta, animal y hongo que ha sido cultivado por humanos ha sido criado a partir de especies ancestrales silvestres originales en diversas variedades que surgen de las demandas de valor alimenticio, adaptación a las condiciones de crecimiento y resistencia a las plagas. La papa demuestra un ejemplo bien conocido de los riesgos de la baja diversidad de cultivos: durante la trágica hambruna de la papa en Irlanda (1845-1852 d. C.), la única variedad de papa cultivada en Irlanda se volvió susceptible a una plaga de la papa, acabando con la cosecha. La pérdida de la cosecha provocó hambruna, muerte y emigración masiva. La resistencia a las enfermedades es un beneficio principal para mantener la biodiversidad de los cultivos y la falta de diversidad en las especies de cultivos contemporáneos conlleva riesgos similares. Las empresas de semillas, que son la fuente de la mayoría de las variedades de cultivos en los países desarrollados, deben criar continuamente nuevas variedades para mantenerse al día con los organismos de plagas en evolución. Estas mismas empresas de semillas, sin embargo, han participado en la disminución del número de variedades disponibles, ya que se enfocan en vender menos variedades en más áreas del mundo reemplazando las variedades locales tradicionales.

La capacidad de crear nuevas variedades de cultivos se basa en la diversidad de variedades disponibles y la disponibilidad de formas silvestres relacionadas con la planta de cultivo. Estas formas silvestres son a menudo la fuente de nuevas variantes genéticas que pueden combinarse con variedades existentes para crear variedades con nuevos atributos. La pérdida de especies silvestres relacionadas con un cultivo significará la pérdida de potencial en la mejora del cultivo. Mantener la diversidad genética de las especies silvestres relacionadas con las especies domesticadas asegura nuestro suministro continuo de alimentos.

Desde la década de 1920, los departamentos de agricultura del gobierno han mantenido bancos de semillas de variedades de cultivos como una forma de mantener la diversidad de cultivos. Este sistema tiene fallas porque con el tiempo las variedades de semillas se pierden por accidentes y no hay forma de reemplazarlas. En 2008, la Bóveda Global de Semillas de Svalbard, ubicada en la isla de Spitsbergen, Noruega, (Figura) comenzó a almacenar semillas de todo el mundo como un sistema de respaldo para los bancos regionales de semillas. Si un banco de semillas regional almacena variedades en Svalbard, las pérdidas pueden ser reemplazadas por Svalbard en caso de que algo le pase a las semillas regionales. La bóveda de semillas de Svalbard se encuentra en las profundidades de la roca de la isla ártica. Las condiciones dentro de la bóveda se mantienen a una temperatura y humedad ideales para la supervivencia de las semillas, pero la ubicación subterránea profunda de la bóveda en el Ártico significa que la falla de los sistemas de la bóveda no comprometerá las condiciones climáticas dentro de la bóveda.

Aunque los cultivos están en gran parte bajo nuestro control, nuestra capacidad para cultivarlos depende de la biodiversidad de los ecosistemas en los que se cultivan. Esa biodiversidad crea las condiciones bajo las cuales los cultivos pueden crecer a través de lo que se conoce como servicios de los ecosistemas: condiciones o procesos valiosos que lleva a cabo un ecosistema. Los cultivos no se cultivan, en su mayor parte, en entornos construidos. Se cultivan en suelo. Aunque algunos suelos agrícolas se vuelven estériles mediante controvertidos tratamientos con plaguicidas, la mayoría contiene una gran diversidad de organismos que mantienen los ciclos de nutrientes, descomponiendo la materia orgánica en compuestos de nutrientes que los cultivos necesitan para crecer. Estos organismos también mantienen la textura del suelo que afecta la dinámica del agua y el oxígeno en el suelo que son necesarios para el crecimiento de las plantas. Reemplazar el trabajo de estos organismos en la formación de suelos cultivables no es prácticamente posible. Este tipo de procesos se denominan servicios ecosistémicos. Ocurren dentro de los ecosistemas, como los ecosistemas del suelo, como resultado de las diversas actividades metabólicas de los organismos que viven allí, pero brindan beneficios para la producción de alimentos humanos, la disponibilidad de agua potable y el aire respirable.

Otros servicios ecosistémicos clave relacionados con la producción de alimentos son la polinización de plantas y el control de plagas de cultivos. Se estima que la polinización de las abejas dentro de los Estados Unidos genera $ 1.6 mil millones por año; otros polinizadores aportan hasta $ 6.7 mil millones. Más de 150 cultivos en los Estados Unidos requieren polinización para producir. Muchas poblaciones de abejas son gestionadas por apicultores que alquilan los servicios de sus colmenas a los agricultores. Las poblaciones de abejas en América del Norte han estado sufriendo grandes pérdidas causadas por un síndrome conocido como trastorno de colapso de colonias, un fenómeno nuevo con una causa poco clara. Otros polinizadores incluyen una amplia gama de otras especies de abejas y varios insectos y aves. La pérdida de estas especies haría imposible el cultivo de cultivos que requieren polinización, aumentando la dependencia de otros cultivos.

Finalmente, los humanos compiten por su alimento con las plagas de los cultivos, la mayoría de los cuales son insectos. Los pesticidas controlan a estos competidores, pero estos son costosos y pierden su efectividad con el tiempo a medida que se adaptan las poblaciones de plagas. También provocan daños colaterales al matar especies que no son plagas, así como insectos beneficiosos como las abejas, y poner en riesgo la salud de los trabajadores agrícolas y los consumidores. Además, estos pesticidas pueden migrar de los campos donde se aplican y dañar otros ecosistemas como arroyos, lagos e incluso el océano. Los ecologistas creen que la mayor parte del trabajo para eliminar las plagas en realidad lo realizan los depredadores y parásitos de esas plagas, pero el impacto no ha sido bien estudiado. Una revisión encontró que en el 74 por ciento de los estudios que buscaban un efecto de la complejidad del paisaje (bosques y campos en barbecho cerca de los campos de cultivo) sobre los enemigos naturales de las plagas, cuanto mayor es la complejidad, mayor es el efecto de los organismos supresores de plagas. Otro estudio experimental encontró que la introducción de múltiples enemigos de los pulgones de los guisantes (una plaga importante de la alfalfa) aumentaba significativamente el rendimiento de la alfalfa. Este estudio muestra que una diversidad de plagas es más eficaz en el control que una sola plaga. La pérdida de diversidad en los enemigos de las plagas inevitablemente hará que el cultivo de alimentos sea más difícil y costoso. La creciente población humana del mundo se enfrenta a desafíos importantes en el aumento de los costos y otras dificultades asociadas con la producción de alimentos.

Fuentes de alimentos silvestres

Además de cultivar y criar animales para la alimentación, los seres humanos obtienen recursos alimenticios de poblaciones silvestres, principalmente poblaciones de peces silvestres. Para aproximadamente mil millones de personas, los recursos acuáticos constituyen la principal fuente de proteína animal. Pero desde 1990, la producción de la pesca mundial ha disminuido. A pesar de un esfuerzo considerable, pocas pesquerías en la Tierra se gestionan de forma sostenible.

Las extinciones de la pesca rara vez conducen a la extinción completa de las especies capturadas, sino más bien a una reestructuración radical del ecosistema marino en el que una especie dominante está tan sobreexplotada que se convierte en un actor secundario, ecológicamente. Además de que los humanos pierden la fuente de alimento, estas alteraciones afectan a muchas otras especies de formas que son difíciles o imposibles de predecir. El colapso de las pesquerías tiene efectos dramáticos y duraderos en las poblaciones humanas locales que trabajan en la pesquería. Además, la pérdida de una fuente de proteína barata para las poblaciones que no pueden permitirse reemplazarla aumentará el costo de vida y limitará las sociedades de otras formas. En general, los peces extraídos de las pesquerías se han desplazado a especies más pequeñas y las especies más grandes están sobreexplotadas. El resultado final claramente podría ser la pérdida de sistemas acuáticos como fuentes de alimento.


122 La importancia de la biodiversidad para la vida humana

Al final de esta sección, podrá hacer lo siguiente:

  • Identificar los beneficios de la diversidad química para los seres humanos.
  • Identificar los componentes de la biodiversidad que apoyan la agricultura humana.
  • Describir los servicios de los ecosistemas

Puede que no esté claro por qué los biólogos están preocupados por la pérdida de biodiversidad. Cuando se piensa en la pérdida de biodiversidad como la extinción de la paloma migratoria, el pájaro dodo e incluso el mamut lanudo, la pérdida puede parecer emocional. Pero, ¿la pérdida es prácticamente importante para el bienestar de la especie humana? Desde la perspectiva de la evolución y la ecología, la pérdida de una especie individual en particular no es importante (sin embargo, debemos tener en cuenta que la pérdida de una especie clave puede conducir a un desastre ecológico). La extinción es una parte normal de la macroevolución. Pero el tasa de extinción acelerada se traduce en la pérdida de decenas de miles de especies durante nuestra vida, y es probable que tenga efectos dramáticos en el bienestar humano a través del colapso de los ecosistemas y en costos adicionales para mantener la producción de alimentos, el aire y el agua limpios y la salud humana.

La agricultura comenzó después de que las primeras sociedades de cazadores-recolectores se establecieran por primera vez en un lugar y modificaran en gran medida su entorno inmediato. Esta transición cultural ha dificultado que los humanos reconozcan su dependencia de los seres vivos no domesticados del planeta. Los biólogos reconocen que la especie humana está incrustada en los ecosistemas y depende de ellos, al igual que todas las demás especies del planeta. La tecnología suaviza los extremos de la existencia, pero en última instancia, la especie humana no puede existir sin un ecosistema de apoyo.


6.1 ¿Cómo benefician las áreas protegidas a la biodiversidad y a los seres humanos?

El documento fuente de este Digest dice:

Las áreas protegidas son una parte extremadamente importante de los programas para conservar la biodiversidad y los ecosistemas, especialmente para los hábitats sensibles (R5). Evaluaciones recientes han demostrado que a escala mundial y regional, la existencia de AP actuales, si bien es esencial, no es suficiente para la conservación de toda la gama de biodiversidad. Las áreas protegidas deben estar mejor ubicadas, diseñadas y administradas para hacer frente a problemas como la falta de representatividad, los impactos de los asentamientos humanos dentro de las áreas protegidas, la recolección ilegal de plantas y animales, el turismo insostenible, los impactos de las especies exóticas invasoras y la vulnerabilidad al cambio global. . Los ecosistemas marinos y de agua dulce están incluso menos protegidos que los sistemas terrestres, lo que lleva a incrementar los esfuerzos para expandir las AP en estos biomas. Los esfuerzos para expandir las áreas marinas protegidas también se ven estimulados por una fuerte evidencia de sinergias positivas entre la conservación dentro de las AP y el uso sostenible inmediatamente fuera de sus límites (C18). Sin embargo, la gestión de áreas marinas protegidas plantea desafíos especiales, ya que la aplicación es difícil y gran parte de los océanos del mundo se encuentran fuera de las jurisdicciones nacionales.

Sobre la base de una encuesta sobre la eficacia del manejo de una muestra de casi 200 áreas protegidas en 34 países, se encontró que solo el 12% había implementado un plan de manejo aprobado. La evaluación concluyó que el diseño de la AP, el establecimiento legal, la demarcación de los límites, el inventario de recursos y el establecimiento de objetivos se abordaron relativamente bien. Pero la planificación, el seguimiento y la evaluación de la gestión, y los presupuestos para la seguridad y el cumplimiento de la ley fueron en general débiles entre las áreas encuestadas. Además, el problema del “parque de papel” persiste, por el cual las áreas geográficas pueden ser etiquetadas como alguna categoría de área protegida pero no logran la forma de gestión prometida (R5).

Las áreas protegidas pueden contribuir a la pobreza donde la población rural está excluida de los recursos que tradicionalmente han apoyado su bienestar. Sin embargo, las AP pueden contribuir a mejorar los medios de vida cuando se gestionan para beneficiar a la población local (R5). Las relaciones con la población local deben abordarse de manera más eficaz mediante consultas y planificación participativas. Una posible estrategia es promover un uso más amplio de las categorías de gestión de áreas protegidas de la UICN. El éxito depende de un enfoque de gestión colaborativa entre el gobierno y las partes interesadas, un enfoque adaptativo que pruebe las opciones en el campo, un monitoreo integral que proporcione información sobre el éxito o el fracaso de la gestión y el empoderamiento de las comunidades locales a través de un sistema abierto y transparente que aclare el acceso y la propiedad de recursos.

El éxito de las áreas protegidas como respuesta a la pérdida de biodiversidad requiere una mejor selección de sitios y la incorporación de compensaciones regionales para evitar que algunos ecosistemas estén mal representados mientras que otros están sobrerrepresentados. El éxito de las AP depende de una legislación y una gestión adecuadas, recursos suficientes, una mejor integración con la región más amplia que rodea las áreas protegidas y una mayor participación de las partes interesadas (R5). Además, las metas de representación y gestión y los indicadores de desempeño funcionan mejor cuando van más allá de medir el área total aparentemente protegida. Los indicadores de cobertura porcentual de área de AP, asociados con los Objetivos de Desarrollo del Milenio y otras metas, por ejemplo, solo brindan una indicación amplia del alcance real de la protección brindada por los sistemas de AP, pero la planificación a nivel regional y nacional requiere metas que toman tener en cuenta las compensaciones y las sinergias con otros servicios de los ecosistemas.

El diseño y la gestión de áreas protegidas deberán tener en cuenta los impactos del cambio climático. Los impactos del cambio climático aumentarán el riesgo de extinción de ciertas especies y cambiarán la naturaleza de los ecosistemas. Los cambios en la distribución de especies como resultado del cambio climático están bien documentados (C4, C19, C25). Los planes actuales de conservación de especies pueden incorporar aspectos de adaptación y mitigación para esta amenaza, aprovechando las herramientas existentes para ayudar a evaluar la vulnerabilidad de las especies al cambio climático. Los corredores y otros aspectos del diseño del hábitat para dar flexibilidad a las áreas protegidas son estrategias preventivas efectivas. Una mejor gestión de los corredores de hábitats y los ecosistemas de producción entre las áreas protegidas ayudará a la biodiversidad a adaptarse a las condiciones cambiantes (R5).


Aplicación de la biotecnología a la biodiversidad y sus impactos

Lea este artículo para conocer la aplicación de la biotecnología a la biodiversidad y sus impactos.

Aplicación de la biotecnología a la biodiversidad:

La aplicación de la biotecnología (particularmente la ingeniería genética) para mejorar las plantas de cultivo, las plantas medicinales, el ganado y los microbios y obtener nuevos productos de varios sistemas biológicos es un sector de rápido crecimiento.

Se espera que este sector contribuya con hasta el 50% de la economía mundial en un futuro próximo. La materia prima principal y fundamental para la biotecnología es el mundo de vida diversificado que constituye la biodiversidad.

La relación entre la biotecnología y la biodiversidad es multidireccional (PNUMA 1995):

(i) La biotecnología o biología molecular proporciona herramientas muy poderosas para la evaluación crítica de la diversidad biológica, especialmente la diversidad genética y, en consecuencia, la identificación de recursos biológicos potenciales.

(ii) Ofrece métodos y directrices más nuevos para la conservación de la diversidad biológica.

(iii) Mejora la utilización inteligente y eficiente de los recursos biológicos, tanto como recurso genético para la producción como en la rehabilitación de ecosistemas alterados / degradados.

La creciente aplicación de la biotecnología a la biodiversidad (incluida la ingeniería genética) ha mejorado enormemente el valor y la disponibilidad de los recursos y productos biológicos para la humanidad. Esto es particularmente cierto con referencia a: (i) una mayor disponibilidad de alimentos, piensos y otras materias primas renovables (ii) una mejora de la salud y la higiene humanas (iii) una mayor protección del medio ambiente, y (iv) una mejora de la bioseguridad y la protección del medio ambiente tecnologías.

En una época en la que la población aumenta exponencialmente y la biodiversidad se está agotando debido a la degradación ambiental provocada por el hombre, la biotecnología debe acudir al rescate de la humanidad proporcionando medios más grandes y eficientes de utilizar la biodiversidad disponible. Una vez que un país alcanza la capacidad para gestionar sus recursos genéticos, automáticamente le permitirá producir productos novedosos a partir de su propia biodiversidad.

Impactos adversos de la biotecnología en la biodiversidad:

Es probable que la introducción de organismos modificados genéticamente (OMG) en los ecosistemas naturales provoque la pérdida de la diversidad de especies y hábitats, al menos existe una gran posibilidad teórica de que esto ocurra. Los efectos biológicos adversos en las poblaciones no objetivo y la alteración ecológica y evolutiva pueden ser el resultado directo de los transgenes introducidos o, alternativamente, el resultado indirecto de las condiciones socioeconómicas relacionadas con la aplicación de tecnologías de ADN recombinante.

(I) Impactos directos:

Se han informado varios efectos directos no objetivo sobre organismos benéficos y nativos por OMG. Un ejemplo es la planta transgénica de algodón Bt, que afecta a una amplia gama de insectos no objetivo, como mariposas, polillas y escarabajos. Some GM crops have been shown to affect soil ecosystems by decreasing the rate of decomposition of organic wastes, affecting carbon and nitrogen levels and decreasing the diversity of soil microbial populations. Another possible direct impact of GMOS raised for conferring viral resistance is the likely emergence of new viruses with new biological characteristics through recombination.

Adverse impacts on biodiversity through the introduction of GMOS may also result from disturbance of the dynamic population equilibrium of ecosystems. Population size of native taxa may be reduced by the enhanced ability of GMOS to invade natural habitats of native species.

Another direct impact of biotechnology could be episodic genetic erosion, which could threaten the genetic diversity on which this technology depends. For example, micro propagation and the consequent production of identical clones discourage perpetuation of genetic diversity through evolutionary adaptations.

(ii) Indirect Impacts:

The indirect impacts of biotechnology on biodiversity are predominantly socioeconomic ones, operated through human economic and social systems. Indirect impacts of biotechnology are immense and of very great relevance to people in developing countries who rely directly on biodiversity for their sustenance.

The impacts themselves are the results of human responses to the changes in relative cost and prices of biotechnologically derived items. This is best illustrated by an example. Biotechnological methods lead to the identification of a plant material for an important pharmaceutical use. This would raise the value of the material, resulting in increased collection pressure on that plant, which in turn would lead to overexploitation and species loss.


Biodiversity: It's In The Water

What if hydrology is more important for predicting biodiversity than biology? New research challenges current thinking about biodiversity and opens up new avenues for predicting how climate change or human activity may affect biodiversity patterns.

Researchers have invented a method for turning simple data about rainfall and river networks into accurate assessments of fish biodiversity, allowing better prediction of the effects of climate change and the ecological impact of man-made structures like dams.

The mathematics behind the new method also can be used to model and predict a wide range of other questions, from the transmission of waterborne illnesses to vegetation patterns on land adjacent to rivers.

In the article in Nature, an international group of researchers demonstrates that the biodiversity of fish species in a river system can be accurately predicted with a simple method that uses only the geomorphology of the river network and rainfall measurements for the river system.

The 3,225,000 km 2 Mississippi-Missouri river basin covers all or part of 31 US states, spanning diverse habitat types and encompassing very different environmental conditions. The one thing linking all these habitats is the river network. Using geomorphological data from the US Geological Survey, the researchers -- hydrologists from Princeton University and the EPFL in Lausanne, Switzerland, and biologists from the University of Maryland -- identified 824 sub-basins in the network. In these, the simple presence (or not) of 433 species of fish was established from a database of US freshwater fish populations. Data on the average runoff production --the amount of rainfall that ends up in the river system and not evaporated back into the air -- was then used to calculate the habitat capacity of each sub-basin.

With just four parameters, it's "an almost ridiculously simple model," explains EPFL professor Andrea Rinaldo. The model results were compared to extensive data on actual fish species distributions. Various different measures of biodiversity were analyzed, and the researchers were surprised to find that the model captured these complex patterns quite accurately. The model is all the more remarkable for what it does not contain -- any reference, anywhere, to the biological properties of individual fish species.

It is a formulation that could be applied to any river system, or in fact, any network at all. All that's needed are the geomorphology of the landscape and an estimate of average dispersal behavior and habitat capacity. This model is general enough that it could be used to explore population migrations or epidemics of water-borne diseases in addition to biodiversity patterns. The researchers plan to extend their work to explore the extent to which simple hydrology can act as the determining factor in a wide range of biodiversity patterns.

"These results are a powerful reminder of the overarching importance of water, and the water-defined landscape, in determining patterns of life," notes Princeton professor Ignacio Rodriguez-Iturbe. It provides a framework that could be used to connect large scale environmental changes to biodiversity. Changes in precipitation patterns, perhaps due to global climate change, could be mapped to changes in habitat capacities in the model, ultimately providing a way to estimate how climate change would alter large-scale patterns of biodiversity. It could also be used for an assessment of the impact of specific, local human activities, such as flow re-routing or damming, on the biodiversity patterns in a river network.


Measuring Biodiversity

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Biodiversity. The word evokes the splendor of a great forest, or the teeming richness of the ocean, and is simply defined as the variety of organisms in an ecosystem of interest. To protect biodiversity, scientists must be able to measure it. This means figuring out how many different species are living together in a particular space. What is a convenient way to count species?

Trying to count everything in an entire ecosystem would be impossible, so scientists use a tool called the quadrat, which is a frame of fixed size placed randomly in the environment in which to do the counting. After cataloging the species and individuals found in this small section, the process is repeated, placing more quadrats at random, or alternatively, at set positions along a line through the environment, referred to as a transect.

In order to then estimate the total number of species in an area, species accumulation curves are used. If the cumulative number of species found in a quadrat are plotted against the number of quadrats sampled, a curve will emerge. For example, in this data set, when four quadrats were investigated, it was found that there were 10 unique species. Six contained 17 and so on. The asymptote of this type of curve represents an estimate of the number of species supported by an environment. In this case, it's about 30. But while measuring diversity at a single site is incredibly useful, comparing sites over a greater area can give us an even larger scale indication of diversity.

In 1972, the ecologist Robert Whittaker described three major kinds of biodiversity, alpha, beta, and gamma. Alpha diversity refers simply to the number of species in an area and is often referred to as species richness. For example, at this site there are seven different species, so the alpha score is seven. A second site, site B, has five species, and a third, site C, has seven. But by comparing between sites, we can determine what is called the beta diversity, the sum of species unique to each area. So if we compare site A with site B, we see three species in common between the two. Counting the remaining species, we find that there are six. This means that there is a beta diversity between site A and site B of six. Sites A and C also have three species in common, leaving eight unique ones. This is a beta diversity of eight. Sites B and C have two common species between them, or a beta diversity value of eight. Finally, gamma diversity is the number of different species in all sites combined. In this example, there is a gamma diversity of 12. So to summarize the three kinds of biodiversity, we can look at them this way, alpha, beta, and gamma. As well as recording diversity, scientists often refer to species evenness, meaning how many individuals of each type are present. For example, these two sites have the same richness, or alpha diversity, as they both have seven species. But site A is relatively overrun by rabbits with low numbers of the other species, whereas site B has a pretty even distribution of species, so it is considered to have greater evenness compared to site A. Scientists generally considered ecosystems with higher richness and evenness, i.e. many evenly distributed species, to be the healthiest. Disturbed habitats, often due to the actions of humans, like farming or pollution, often have poor richness and evenness. Being able to compare sites is critical because it allows researchers to determine the relative health of ecosystems.
In this laboratory, you will carry out quadrat and transect sampling at three different environmental sites, as well as carrying out a laboratory simulation, and then analyze the data collected to describe the observed biodiversity.

Diverse ecosystems are important for the health of the planet and our survival as humans it is therefore incredibly important for us to understand and measure biodiversity, which is defined as the variability among living organisms in an ecosystem. Biodiversity can be measured at many different levels including genetic, species, community, and ecosystem. One way to measure biodiversity is to assess species richness of an ecosystem, which is the total number of distinct species within a local community. While having many species generally coincides with having a diverse and healthy ecosystem, the evenness also needs to be considered. Evenness refers to the equality of the proportion of each species within an area or community. For instance, when one species dominates the area while the others are very rare, the biodiversity in this area is lower than in an area with species of equal abundance. Therefore, areas with many species that are relatively equal in abundance have the highest values of biodiversity.

Estimating Biodiversity

The differences in richness and evenness between two communities can be visualized by rank-abundance curves. If the number of species is equal, the shape of the line can tell us which community is more diverse. If the line is flat, there is high evenness among species. However, if the line quickly dips, the evenness is low. If richness and evenness are both different between two communities, biologists must use equations to calculate diversity. These equations weight the importance of each component differently, and a consensus on which equation is the best at calculating diversity is still debated.

Sometimes there are too many species in an area that it is unrealistic to count every single species. For example, a single tree in the Amazon Rainforest may contain hundreds of species of beetles. To circumvent this problem, ecologists use sampling tools called quadrats. A quadrat is simply a frame with a known internal area. For example, to measure the species richness of a one-acre field of grass, ecologists randomly place the quadrat in the field and count the species within the quadrat, instead of counting all of the species within the acre. They may also systematically sample by using transect tapes. Transects are stretched across the field, and quadrats are then placed along the transect at regular intervals. This method is semi-random and ensures ample coverage of sampling across the entire field to estimate its biodiversity.

While quadrats and transects may pick up most of the species, some rare species may go unnoticed. In this case, ecologists may use a species accumulation curve, which represents the cumulative number of species seen in a series of quadrats. The y-axis of the curve represents the total number of observed species, whereas the x-axis represents the number of quadrats for which species have been enumerated. The total number of species in the first quadrat represents the first point on the graph. Each successive point represents the number of new species found in each new quadrat sampled, plus all of the species from the previous quadrats. At some point, there will be few or no additional species found in each new quadrat sampled, and the curve will approach an asymptote, which is an estimate of the total number of species present. Even if the asymptote is never reached because of many rare species, biologists can estimate the total number based on this curve.

If comparisons need to be made among different areas or scales, alpha, beta, and gamma diversity measures are used. Alpha-diversity (α) refers to the number of species in an area. Beta-diversity (β) compares two different areas and is the sum of species unique to each area. Gamma-diversity (γ) is the number of species in many areas combined into a region. By using these measures, biologists can get an idea of diversity over space, including both small and large scales.

Threats to Biodiversity and their Implications

Biodiversity around the world is threatened by pollution, climate change, and invasive species. A main underlying reason for efforts to maintain biodiversity is based on ecosystem functioning. Ecosystems are made up of many working parts, including primary producers, herbivores, carnivores, and detritivores, all of which contribute to ecosystem function. If species are lost, the ecosystem may collapse. And if the ecosystem collapses, the services that it provides to humans will as well. Tropical coral reefs are a good example of this concept 1 . Spikes in water temperatures cause corals to lose their symbiotic algae cells. Without the algae, corals begin to starve, die, then degrade and lose their structure. When corals decay, they no longer provide cover for fish and the abundance of fish species declines, which in turn affects local fishermen, and the people that rely on fish for sustenance. Over time, dead coral reefs degrade on a larger scale and no longer provide a buffer for adjacent coastlines, eventually eroding the coast and destroying islands. A highly diverse community is less likely to collapse because of functional redundancy 2 . For example, corals may vary in their sensitivity to high temperatures. If one coral is extremely sensitive to temperature, another may take its place in the community, but if there are only a few species, it is less likely that such a substitute will be available.

A significant number of medicines that we benefit from are a direct result of the diversity of life. The medicines that we now synthesize were once isolated from animals, plants, fungi, and bacteria. There is a whole industry devoted to the discovery of new potential medicines by scanning various species for the presence of bioactive compounds. For example, plants produce chemicals for defense against infection and herbivores. Spiders and snakes produce diverse venoms. Both classes of organisms have been the source of important medicines, like Taxol from yew trees, which treats breast, lung and ovarian cancers, or Ohanin from King Cobra venom, which is a painkiller 3-4 . Each species that becomes extinct may hold the key to curing currently untreatable diseases. The faster we lose those species, the smaller the chance of discovering solutions.

Once a species goes extinct, we will never be able to experience them. This type of thinking has driven the conservation of pandas, sea otters, and other charismatic animals. These species are called flagship species, and their conservation can result in protection of biodiversity. Even though these animals are only a small part of the whole ecosystem, preserving them means preserving the ecosystem they occupy. Efforts to save the sea otter on the West Coast of North America have resulted in healthy kelp forests housing many thousands of other species 5 . Without protection of the sea otters, herbivores like sea urchins, which are usually eaten by the otters, are capable of completely devouring kelp forests leaving barren rocks where very few species could survive.

Referencias

  1. Knowlton, Nancy. The future of coral reefs. PNAS. 2001, Vol. 98 , (10) 5419-5425.
  2. Andrea S. Downing, Egbert H. van Nes, Wolf M. Mooij, Marten Scheffer. The Resilience and Resistance of an Ecosystem to a Collapse of Diversity. PLoS One. . 2012 , Vol. 7(9): e46135.
  3. Wall, Monroe E. Camptothecin and taxol: Discovery to clinic. Med Res Rev. 1998, Vol. 18, 5 (299-314).
  4. Yuh Fen Pung, Peter T. H. Wong, Prakash P. Kumar, Wayne C. Hodgson, R. Manjunatha Kini. Ohanin, a Novel Protein from King Cobra Venom, Induces Hypolocomotion and Hyperalgesia in Mice. J Biol Chem. 2005, 280, 13137-13147.
  5. Estes, J.A., et al. Complex Trophic Interactions in Kelp Forest Ecosystems. Bulletin of Marine Science, Volume . 2004, Vol. 7, 3: 621-638.

Abstracto

Species diversity and density of trees were assessed in four 1-ha plots (at 457–925 m in elevation) in the Eastern Ghats of the Andhra Pradesh region comprising mostly of tropical deciduous forests based on a census of all trees with girth at breast height ≥ 15cm. We compared tree community characteristics like stem density, basal area, diversity, and species composition of four plots using a tree dataset of eight belt transects (5 m × 1000 m) in the study area. A total of 2,227 individuals of 44 families, 98 genera, and 129 species were recorded. Combretaceae, Euphorbiaceae, and Anacardiaceae, showed the greatest importance value index. It was noticed that the most species were contributed by Euphorbiaceae and the tree density varied from 435 ha –1 to 767 ha –1 with an average basal area of 25.82 m 2 /ha. Shannon–Weiner index (H') ranged from 3.76 to 3.96, the Simpson index ranged from 0.96 to 0.97, evenness index ranged from 0.60 to 0.78, and species richness index ranged from 10.04 to 11.24. At present the biodiversity of these forests are under threat due to the anthropogenic and upcoming mining activities. The present study will help us to understand the patterns of tree species composition and diversity in the Eastern Ghats of India.


What is Biodiversity?

Biodiversity is a term used to describe the enormous variety of life on Earth. It can be used more specifically to refer to all of the species in one region or ecosystem. It refers to every living thing, including plants, bacteria, animals, and humans. Scientists have estimated that there are around 8.7 million species of plants and animals in existence.

Importance of Biodiversity

It plays a vital role in maintaining the ecological balance of the ecosystem.

  • Papel ecológico: Apart from providing ecological balance to the environment, each species of biodiversity has a major function to play in the ecosystem. They play a major role in the production and decomposition of organic wastes, fixing atmospheric gases, and regulating water and nutrients throughout the ecosystem. The stability of the ecosystem increases with the diversity of the species.
  • Economical Role: It acts as a source of energy and has a major role in providing raw materials for industrial products such as oils, lubricants, perfumes, paper, waxes, rubber, etc. The importance of plant species for various medicinal use has been known for ages.
  • Scientific Role: Each species of the ecosystem contributes to providing enough evidence as to how life evolved on this planet and the role of each species in maintaining the sustainability of the ecosystem.

Types of Biodiversity

Biodiversity can be categorized into 3 types, They are:

  1. Genetic Diversity: Every individual of a particular species differs from each other in its genetic makeup. This genetic variability among the members of any plant or animal species is known as genetic diversity. When two individuals are closely related, they share more genetic information and hence, are more similar.
  2. Species Diversity: It can be defined as the variety of species within a particular region or habitat. This type of diversity can be found in both the natural ecosystem and the agricultural ecosystem.
  3. Ecosystem Diversity: There is a large diversity of different ecosystems that have distinctive species. This ecosystem varies with each other as per their habitats and the difference in their species. This ecosystem diversity can be found within a specific geographical region or a country or a state. This type of diversity also includes forests, grasslands, deserts, and mountains.

Loss of biodiversity also leads to the extinction of the plant and animal species and this loss can be either reversible or permanent. Human activities have been the major cause of the loss of biodiversity which has led to sudden changes in climate causing a big threat to biodiversity.

Causes of Loss of Biodiversity

Some of the major causes that have resulted in the loss of biodiversity are mentioned below:


How science outreach can help us protect biodiversity

As scientist we are lucky to experience the beauty and color of nature every day. We understand the value of every single species, from the smallest caterpillar to the largest of elephant to their ecosystem, as well as their potential as systems for the study of biological function and human disorders.

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We dedicate our lives to understand the evolutionary forces that gave rise to biological diversity, what keeps species apart, how they adapt to their environments, and how to use animal models to understand how biological systems work and how to fix them. We cannot forget however, that part of our role is also to share our love of nature and our appreciation of the importance of protecting it with our communities. Educating non-scientists on the magnificence of nature and scientific discovery is perhaps the most powerful weapon we have to protect our species.

This is by no means an easy task. A career in science is hard work, competitive and stressful at every single stage. No PhD student will ever say it was easy, and it only keeps getting busier and harder as we progress into our first tenure-track position. Here we embark into the bitter-sweet adventure of starting our own lab, with the constant pressure of writing grants, teaching classes and of course, doing top-notch research that will change the world. Even if the balance of activities might change as we progress as professors, it never gets easy or less busy.

So yes, I know, what I am proposing is not easy, and it only stretches our already packed schedule even further. It will be particularly hard for some and easier for others. Some of us find it easy to speak in public events and getting the public involved, while others need to learn how to address non-scientists as if we were learning a different language. Some of us work in institutions that encourage public outreach, and others will have to do it knowing it will not count, or even be encouraged in our promotion evaluations. But it is crucial, and in our own way, we can all find a way to contribute.

Outreach only becomes more important given the political senselessness of our current times. Things have changed. Our political leaders are not always the educated, admirable guides they once were. They have progressively abandoned the appreciation for data and rationality required to make important decisions and protect our well-being. It is thus more critical than ever for the scientific community to play its role making sure people understand the science behind the natural world and what it takes to protect it.

As we think about Earth Day and species conservation, it is easy to see the connection to scientists working in the field, studying the ecology and conservation of charismatic species like the African large mammals, tigers or colorful frogs, and how they could contribute to educating the community on how to protect biodiversity. It is true that working on these species helps. It sparks public interests and provides many opportunities to get the community involved in educational activities. But we can all help them in this important mission.

Outreach is not just for museums or scientists working on the "popular" species. How can you contribute if you work on Drosophila or laboratory mice? It might be less obvious how those of us interested in molecular biology or biomedical research can contribute to the protection of biodiversity. But I really think we can. Just by teaching people about Science and contributing to science education we will indirectly help the public better understand the arguments for species conservation. We can also teach them about the role animal models play in research that directly impacts humans, how we study biochemical and physiological processes and the mechanisms behind disease. It will only highlight the importance of preserving biodiversity and spark their interest in science.


The Importance of the Variety of the Species of Life on Earth

Biological diversity is the variety of species of living organisms of an ecosystem. In ecosystems that are more biodiverse, such as tropical forests, a large variety of plants, microorganisms and animals live in ecosystems that are less biodiverse, such as deserts, there is less variety of living organisms.

Abiotic Factors and Biodiversity

More Bite-Sized Q&As Below

2. How does biological diversity relate to the characteristics of the abiotic factors of an ecosystem?

The availability of abiotic factors such as light, moisture, mineral salts, heat and carbon dioxide, more or less conditions the biodiversity of an ecosystem. Photosynthesis depends on water and light, and plants also need mineral salts, carbon dioxide and adequate temperature for their cells to work. In environments where these factors are not restrictive, the synthesis of organic material (by photosynthesis) is at a maximum, plants and algae can reproduce easier, the population of these organisms increases, potential ecological niches multiply and new species emerge. The large mass of producers makes the appearance of a diversity of consumers of several orders possible. In environments with restrictive abiotic factors, such as deserts, producers exist in small numbers and have less diversity, a feature that is extended to consumers and causes fewer ecological niches to be explored.

Vegetal stratification and biodiversity

3. How does the vegetal stratification of an ecosystem influence its biological diversity?

The vegetal stratification of an ecosystem, such as the strata of the Amazon Rainforest, creates vertical layers with particular abiotic and biotic factors, dividing the ecosystem into several different environments. Therefore, in the upper layer near the canopies of large trees, the exposure to light, rain and wind is greater, whereas moisture is lower compared to the lower layers. As you go down the strata, the penetration of light diminishes and moisture increases. Regarding ਋iotic factors, communities of each stratum present different compositions and features, food habits, reproduction strategies, etc. Such variations in abiotic and biotic factors put selective pressure on living organisms, causing them to be diversified as result, there are more ecological niches to be explored and more varied organisms emerge during the evolutionary process.

4. Despite having a large amount of biodiversity, why is the Amazon Rainforest facing the risk of desertification?

The natural soil of the Amazon Rainforest is not very fertile but it is enriched by the vegetal covering made of leaves and branches that fall from the trees. Deforestation reduces this enrichment. In deforestation zones, the rain falls directly on the ground causing erosion, “washing” away large areas (leaching) and contributing to making the soil even less fertile. In addition to that, deforestation prevents the recycling of essential nutrients for plants, such as nitrogen. In this manner, those regions and their neighboring regions undergo desertification.

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Ver el vídeo: Qué es la diversidad biológica? (Octubre 2022).