BIODIVERSITÀ: CARATTERISTICHE, IMPORTANZA ED ESEMPI - BIOLOGIA - 2025

La biodiversità o biodiversità è l'abbreviazione di "biodiversità" e si riferisce ai molteplici elementi di variabilità presenti negli esseri organici. Questo concetto può essere compreso da diversi livelli, sia esso tassonomico, funzionale, filogenetico, genetico o trofico.

Una regione abitata da una singola specie in tenera età (dal punto di vista evolutivo), composta da individui geneticamente omogenei, che sono distribuiti in aree geografiche discrete e in una ristretta fascia di habitat, sarà un ecosistema a bassa biodiversità.

La biodiversità comprende le diverse specie - e la loro variazione biologica - all'interno di una regione.
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Al contrario, un habitat con diverse specie - alcune antiche, altre il cui processo di speciazione è avvenuto di recente - il cui materiale genetico è eterogeneo e ampiamente distribuito, sarebbe una regione con un'elevata diversità.

Tuttavia, alto e basso sono termini relativi. Pertanto, ci sono diversi indici e parametri che ci consentono di quantificare la diversità di una regione, come l'indice di Shannon e Simpson, tra gli altri. Sulla base di questi, vediamo che la distribuzione degli organismi viventi non è omogenea sul pianeta. Di solito si riscontra una maggiore diversità man mano che ci avviciniamo ai tropici.

La biodiversità può essere studiata utilizzando due discipline complementari: ecologia e biologia evolutiva. Gli ecologisti si concentrano principalmente sui fattori che influenzano la diversità locale e che operano in brevi periodi di tempo.

I biologi evoluzionisti, da parte loro, si concentrano su scale temporali più elevate e si concentrano su eventi di estinzione, generazione di adattamenti e speciazione, tra gli altri.

Negli ultimi 50 anni, la presenza umana, il riscaldamento globale e altri fattori hanno alterato la distribuzione e la diversità di un numero significativo di specie. La conoscenza e la quantificazione della biodiversità sono elementi essenziali per la formulazione di soluzioni a questo problema.

Cos'è la diversità biologica?

La prima persona a usare il termine biodiversità nella letteratura ecologica è stata E. O Wilson nel 1988. Tuttavia, il concetto di diversità biologica è stato sviluppato dal 19 ° secolo ed è ancora ampiamente utilizzato oggi.

La biodiversità si riferisce alla diversità delle forme di vita. Questo si estende a tutti i livelli di organizzazione e può essere classificato da un punto di vista evolutivo o ecologico (funzionale).

Cioè, la diversità non è intesa solo in termini di numero di specie. Anche la variabilità ad altri livelli tassonomici e ambientali ha un'influenza, come vedremo più avanti.

La biodiversità è stata studiata sin dai tempi aristotelici. L'intrinseca curiosità per la vita e la necessità di stabilire un ordine ha portato i filosofi a studiare le diverse forme di vita ea stabilire sistemi di classificazione arbitrari. Nacquero così le scienze della sistematica e della tassonomia, e quindi lo studio della diversità.

Caratteristiche della biodiversità

Diversità genetica

La diversità biologica può essere studiata a diverse scale, a partire dalla genetica. Un organismo è composto da migliaia di geni raggruppati nel suo DNA, che è organizzato all'interno delle sue cellule.

Le diverse forme che troviamo di un gene (noto come alleli) e le variazioni nei cromosomi tra gli individui costituiscono la diversità genetica. Una piccola popolazione il cui genoma è omogeneo tra i suoi membri è alquanto diversificata.

La variabilità genetica che troviamo tra individui della stessa specie è il risultato di una serie di processi come: mutazioni, ricombinazione, polimorfismi genetici, isolamento del pool genico, pressioni selettive locali e gradienti, tra gli altri.

La variazione è la base per l'evoluzione e per la generazione di adattamenti. Una popolazione variabile può rispondere ad alterazioni delle condizioni ambientali, mentre la piccola variazione può tradursi in declino della popolazione, o in casi estremi potrebbe portare all'estinzione locale della specie.

Inoltre, la conoscenza del grado di variabilità genetica di una popolazione è essenziale se si vogliono stabilire piani di conservazione efficaci, poiché questo parametro influisce sulla resilienza e persistenza della specie.

Diversità individuale

A questo livello di organizzazione troviamo variazioni in termini di anatomia, fisiologia e comportamento nei singoli organismi.

Diversità della popolazione

In biologia definiamo le popolazioni come un insieme di individui della stessa specie che coesistono nel tempo e nello spazio e che possono potenzialmente riprodursi.

A livello di popolazione, la variazione genetica degli individui che la compongono contribuisce alla biodiversità e, ancora una volta, è la base per l'evoluzione adattativa. Un chiaro esempio di questo è la popolazione umana, dove tutti gli individui presentano variazioni fenotipiche apprezzabili.

Le specie prive di variazione genetica e con popolazioni uniformi sono più soggette all'estinzione, sia per cause ambientali che indotte dall'uomo.

Diversità a livello di specie

Se saliamo a livello di organizzazione, possiamo analizzare la biodiversità in termini di specie. La biodiversità è spesso studiata da ecologisti e biologi della conservazione a questo livello.

Diversità al di sopra del livello di specie

Possiamo continuare ad analizzare la biodiversità al di sopra del livello delle specie. Cioè, tenendo conto di altri livelli di classificazione tassonomica come generi, famiglie, ordini, ecc. Tuttavia, questo è più comune negli studi relativi alla paleontologia.

Possiamo così salire di scala, fino a trovare i confronti fatti dalla biogeografia, che altro non è che il riconoscimento di una ricchezza differenziale di specie in ampie regioni geografiche.

Come viene misurata la biodiversità?

Per i biologi è importante disporre di parametri che consentano la quantificazione della biodiversità. Per svolgere questo compito, esistono diverse metodologie, che possono essere misurate da una prospettiva funzionale o teorica.

Le categorie di misurazione funzionale includono la diversità genetica, delle specie e dell'ecosistema. La prospettiva teorica si basa sulla diversità alfa, beta e gamma. Allo stesso modo, una comunità può essere valutata descrivendo i suoi attributi fisici.

L'uso di indici statistici che misurano la diversità delle specie è comune. Questi combinano due misure importanti: il numero totale di specie nel campione e la loro abbondanza relativa. Successivamente descriveremo le misure e gli indici più utilizzati dagli ecologisti.

Diversità alfa, beta e gamma

La diversità alfa, beta e gamma sono i tre livelli di diversità riconosciuti dalla IUCN (International Union for Conservation of Nature). Questo approccio è stato proposto dall'ecologo vegetale Robert Harding Whittaker nel 1960 ed è ancora in uso oggi.

La diversità alfa è il numero di specie a livello locale, cioè all'interno di un habitat o di una comunità ecologica. Beta è la differenza nella composizione delle specie tra le comunità. Infine, la gamma mostra il numero di specie a livello regionale.

Tuttavia, questa divisione incontra uno svantaggio quando definiremo l'area locale e come possiamo delineare oggettivamente una regione - al di là dei meri confini politici che sono biologicamente privi di significato.

L'impostazione del confine è influenzata dalla domanda dello studio e dal gruppo coinvolto, quindi le domande sopra non hanno una risposta ovvia.

Nella maggior parte degli studi ecologici relativi alla biodiversità, l'enfasi è solitamente sulla diversità alfa.

Diversità alfa

La diversità alfa è generalmente espressa in termini di ricchezza di specie ed equità di specie. Durante il campionamento effettuato, il luogo o l'area che il ricercatore sceglie rappresenta l'intera comunità. Pertanto, fare un elenco del numero e del nome delle specie che vi abitano è il primo passo per misurare la biodiversità di un'area.

Il numero di specie all'interno di una comunità o area è la ricchezza delle specie. Conoscendo questo parametro, procediamo ad analizzare altri criteri, vale a dire: unicità tassonomica, divergenza tassonomica, significato ecologico e interazioni tra specie, tra gli altri.

In generale, la ricchezza delle specie - e la biodiversità in generale - aumenta quando espandiamo l'area che stiamo analizzando o quando ci spostiamo da una longitudine e latitudine (all'equatore) maggiore a una minore.

Dobbiamo tenere conto del fatto che non tutte le specie contribuiscono allo stesso modo alla diversità dell'area. Da un punto di vista ecologico, le diverse dimensioni della biodiversità sono rappresentate da un numero di livelli trofici e da una varietà di cicli di vita che contribuiscono in modo diverso.

La presenza di alcune specie nell'area ha la capacità di aumentare la diversità di una comunità ecologica, mentre quella di altre no.

Diversità beta

La beta diversità è una misura della diversità tra le comunità. È una misura della velocità e del grado di cambiamento delle specie su un gradiente o da un habitat all'altro.

Ad esempio, questa misura studierebbe il confronto della diversità lungo il pendio di una montagna. La diversità beta sottolinea anche il cambiamento temporale nella composizione delle specie.

Diversità gamma

La diversità gamma quantifica la diversità da un livello spaziale più elevato. Questo è incaricato di spiegare la diversità delle specie all'interno di un'ampia gamma geografica. Fondamentalmente, è il prodotto della diversità alfa e del grado di differenziazione (beta) tra di loro.

Pertanto, la diversità gamma è la velocità con cui vengono trovate specie aggiuntive e studia la loro sostituzione geografica.

Indici di diversità delle specie

In ecologia, gli indici di diversità sono ampiamente utilizzati, con l'obiettivo di quantificarli utilizzando variabili matematiche.

Un indice di diversità è definito come un riepilogo statistico che misura il numero totale di specie locali che esistono in diversi habitat. L'indice può essere dominance o equity (il termine evenness è usato in inglese).

Indice di diversità di Shannon

L'indice di Shannon, o indice di Shannon-Weaver, è comunemente usato per la misurazione della biodiversità specifica. Viene rappresentato utilizzando una H 'ei valori dell'indice oscillano solo tra numeri positivi. Nella maggior parte degli ecosistemi i valori vanno da 2 a 4.

I valori inferiori a 2 sono considerati relativamente non molto diversi, ad esempio in un deserto. Mentre valori maggiori di 3 sono indicativi di un'elevata diversità, come una foresta neotropicale o una barriera corallina.

Per calcolare il valore dell'indice, vengono presi in considerazione il numero di specie (ricchezza) e il loro numero relativo (abbondanza). Il valore massimo dell'indice è solitamente vicino a 5 e il valore minimo è 0, dove c'è una sola specie, cioè non c'è diversità. Un ecosistema con un indice di Shannon 0 può essere una monocoltura.

Indice di diversità Simpson

L'indice Simpson è rappresentato dalla lettera D e misura la probabilità che due individui selezionati casualmente da un campione appartengano alla stessa specie o a un'altra categoria tassonomica.

Allo stesso modo, l'indice di diversità di Simpson è espresso come 1 - D (l'indice spiegato nel paragrafo precedente). Il valore è compreso tra 0 e 1 e, contrariamente al caso precedente, rappresenta la probabilità che due individui presi a caso appartengano a specie diverse.

Un altro modo per esprimerlo utilizzando l'indice reciproco: 1 / D. In questo modo, il valore di 1 si traduce in una comunità con una sola specie. Man mano che il valore aumenta, è indicativo di una maggiore diversità.

Sebbene l'indice di Shannon e l'indice di Simpson siano i più popolari nella letteratura ecologica, ce ne sono altri come l'indice Margalef, McIntosh e Pielou, tra gli altri.

Perché dovremmo quantificare la biodiversità?

Nella sezione precedente abbiamo descritto in modo molto dettagliato i diversi strumenti matematici che gli ecologi hanno per la quantificazione della diversità biologica. Tuttavia, a cosa servono questi valori?

Le misurazioni della biodiversità sono essenziali se si desidera monitorare le fluttuazioni della diversità, in funzione dei cambiamenti ambientali che degradano gli ecosistemi, sia prodotti naturalmente che dall'uomo.

Biodiversità come risultato dell'evoluzione: come si genera la diversità biologica?

La vita sulla Terra è iniziata almeno 3,5 miliardi di anni fa. Durante questo periodo di tempo, gli esseri organici si sono irradiati nelle varie forme che osserviamo oggi sul pianeta.

Diversi processi evolutivi sono responsabili di questa enorme diversità. Tra le più importanti abbiamo le seguenti: liberazione dalla concorrenza, divergenza ecologica e coevoluzione.

Liberazione dalla concorrenza

Vari studi, incentrati su specie sia attuali che estinte, hanno dimostrato che i lignaggi degli organismi tendono a diversificarsi rapidamente se ci sono opportunità ecologiche, cioè nicchie "vuote".

Quando un gruppo di organismi colonizza una regione priva di predatori e con poca concorrenza (un'isola disabitata, per esempio) tende a diversificarsi, occupando le nicchie ecologiche disponibili. Questo fenomeno è chiamato radiazione adattativa.

Ad esempio, dopo l'estinzione dei dinosauri, rimasero più nicchie libere che furono successivamente occupate dalle radiazioni dei mammiferi.

Divergenza ecologica

Ci sono adattamenti chiave che consentono agli organismi di occupare una serie di nicchie ecologiche. Questi organismi occupano la stessa zona adattativa, quindi occupano "spazi ecologici" simili. Quando due specie condividono nicchie ecologiche molto simili, la concorrenza aumenta tra di loro.

Secondo le teorie ecologiche, due specie non possono competere indefinitamente perché una specie finirà per sostituire l'altra. Un altro possibile scenario è che una delle specie sia in grado di sfruttare un'altra risorsa, con l'obiettivo di ridurre la concorrenza con il proprio partner.

In questo modo, la capacità delle specie di sfruttare nuove risorse e utilizzare nuovi habitat ha contribuito all'aumento della diversità biologica nel tempo.

La coevoluzione

Le diverse interazioni che possono esistere tra organismi di specie diverse hanno conseguenze evolutive e sono responsabili di parte della biodiversità. Alcune specie forniscono risorse per i loro compagni. Quindi, la diversificazione di una di queste si traduce nella diversificazione delle altre specie.

Anche la coevoluzione tra i predatori e le loro prede è considerata una fonte di diversità. Se il predatore genera un nuovo adattamento, questo è (in alcuni casi) accompagnato da un adattamento nella preda.

Un esempio molto illustrativo di coevoluzione e biodiversità è l'elevato numero di angiosperme, correlato alla diversità dei loro impollinatori invertebrati.

Importanza

La società umana dipende dalla biodiversità in diversi modi. In generale, il valore della biodiversità può essere un concetto soggettivo e dipende da ogni persona, quindi questo valore è classificato come un valore intrinseco o inerente e un valore strumentale o estrinseco.

Valore intrinseco ed estrinseco

Un valore estrinseco è determinato dall'uso o dall'applicazione che può avere nella società umana, come la produzione di cibo, medicine, tra gli altri. Allo stesso modo, il valore estrinseco potrebbe richiedere benefici ad altri esseri viventi, ma gli esseri umani sono spesso presi in considerazione.

Ad esempio, vari insetti, uccelli e mammiferi svolgono ruoli impollinatori negli ecosistemi, mediando la riproduzione di un numero significativo di piante economicamente importanti. Esempi di questo sono api e pipistrelli.

Al contrario, il valore intrinseco della biodiversità è estraneo ai servizi ecosistemici che gli esseri viventi possono fornire agli ambienti. Parte dal presupposto che ogni organismo ha diritto alla vita, così come l'hanno gli esseri umani.

Questo valore non è correlato all'aspetto o all'estetica dell'organismo, poiché questo parametro fa parte dei valori estrinseci. Poiché il concetto ha una forte componente filosofica, è caratterizzato dall'essere difficile da capire. Alcuni economisti, ad esempio, ritengono che la loro definizione sia incompleta.

Altre classificazioni

Esistono altri modi per classificare l'importanza della biodiversità, distinguendo tra organismi con un certo valore economico per il mercato e quelli privi di tale valore.

Altre classificazioni sono più complesse e includono più categorie. Ad esempio, la classificazione proposta da Kellert (1996) comprende nove categorie: utilitaristica, naturalistica, ecologico-scientifica, estetica, simbolica, umanistico-moralizzante, dominionista e negativista.

Biodiversità in America Latina

In America Latina troviamo una vasta diversità biologica. Attualmente, un gran numero di ecosistemi di queste regioni sono minacciati, principalmente da fattori antropici.

Per questo motivo, nella maggior parte dei paesi ci sono aree protette come parchi, riserve, santuari e monumenti naturali che cercano di proteggere le specie della regione.

Di seguito descriveremo la biodiversità dei paesi latinoamericani più rilevanti, con la più grande diversità globale.

Biodiversità in Messico

Il Messico, in termini di numero di specie, è un paese estremamente diversificato che raggiunge quasi 70.000 specie di animali e piante, di cui più di 900 endemiche della regione. Occupa una delle prime posizioni in termini di diversità nel mondo.

Questa vasta biodiversità è attribuita a diversi fattori, principalmente alla complessa posizione e topografia del paese e alla diversità climatica. A livello di ecosistema, il Messico è ugualmente diversificato, presentando tutti i tipi di ambienti naturali ed ecoregioni.

Biodiversità in Colombia

Questo paese megadiverso ha più di 62.000 specie, molte delle quali endemiche della Colombia. Ospita il maggior numero di specie di uccelli e orchidee al mondo.

Per quanto riguarda gli ecosistemi, troviamo un'ampia diversità di regioni. La diversità colombiana è solitamente raggruppata nei cosiddetti "punti caldi della diversità", che corrispondono alle regioni andine e Tumbes-Chocó-Magdalena.

Biodiversità in Perù

Grazie al suo rilievo e alla posizione geografica, il Perù è un paese di grande biodiversità. In effetti, è anche all'interno dei paesi del megadiverso. Molte delle sue specie sono endemiche della regione.

È vario in termini di ecosistemi, con specie oceaniche tipiche (influenzate dalle correnti Niño e Humboldt), deserti costieri, diversi tipi di foreste, puna, mangrovie, praterie, páramo, Amazzonia e savane, tra gli altri. .

Biodiversità in Argentina

L'Argentina è un paese caratterizzato da un'elevata biodiversità che fa vita nel suo immenso territorio geografico. Con ambienti montani, savane e climi subtropicali, l'Argentina ospita un gran numero di piante e animali, evidenziando la presenza di grandi felini e mammiferi acquatici.

Biodiversità in Venezuela

Il Venezuela è un paese megadiverso con più di 20.000 specie di animali e piante distribuite su tutto il territorio. Come nei suddetti paesi, la diversità è spesso attribuita all'eterogeneità climatica e topografica.

In termini di ecosistemi, il Venezuela presenta tutti i tipi di regioni, comprese foreste, pianure, páramos, savane, montagne, deserti, ecc., Ciascuna con il suo tipico gruppo di specie. Come nei paesi precedenti, un gran numero di specie sono endemiche della regione.

Biodiversità in Europa

Biodiversità in Spagna

La Spagna si distingue per avere una delle più grandi biodiversità in tutta Europa, evidenziando la presenza di mammiferi e rettili.

La sua condizione di penisola le conferisce un'ampia variabilità in termini di clima, essendo questo un fattore decisivo nel numero di specie e differenziandolo dal resto dell'Europa. Anche il rilievo montuoso è una variabile importante.

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