Diversidad

Diversidad es uno de los conceptos fundamentales de la teoría ecológica. Según el Convenio Internacional sobre la Diversidad Biológica^[1] "Por diversidad biológica se entiende la variabilidad de organismos vivos de cualquier fuente, incluidos, entre otras cosas, los ecosistemas terrestres y marinos y otros ecosistemas acuáticos y los complejos ecológicos de los que forman parte; comprende la diversidad dentro de cada especie, entre las especies y de los ecosistemas."

Gradientes latitudinales en diversidad de especies

Las medidas de diversidad

Diferentes comunidades contienen diferentes número de especies. Hay más especies de árboles en Norteamérica que en Europa. Hay más especies de aves en Colombia que en cualquier otro país. El mayor número de especies de anfibios se encuentra en Sudamérica…

Cuando se piensa en diversidad generalmente se hace referencia a la concurrencia de dos factores, (i) al número de especies per se y ésto se denomina riqueza de especies y (ii) a la uniformidad de las abundancias de las diferentes especies, lo cual se conoce como equidad. Obviamente la riqueza de especies sólo se puede medir contando el número de especies

r_e = s

Las medidas interesantes son aquellas que incorporan equidad. Éstas se pueden agrupar en dos clases:

Medidas similares a amplitud de nicho

Índice de diversidad de Simpson

D_i = 1/?(p_ih²) [1]

donde:

D_i = Diversidad del hábitat i;

p_ih = proporción de la h-ésima especie en el hábitat i

Índice de Morisita

I_? = N((?n_i (n_i - 1))/(n (n - 1))) [2]

donde:

I_? = índice de Morisita

N = número de muestras

n_i = número de individuos en la i-ésima muestra

n = número total de indivíduos en todas las muestras

Medidas relacionadas con la teoría de información

Estas medidas parten del supuesto de que una comunidad (ensamblaje o cohorte de organismos presentes en un hábitat) es análoga a un sistema termodinámico, en la cual existe un número finito de individuos (análogo a cantidad de energía), los cuales pueden ocupar un número -tambien finito- de categorías (especies, análogo de estados).

Fórmula exacta o de Brillouin

La estadística para describir esta situación: un sistema con un número finito de individuos y de categorías (especies); sin restricciones en cuanto al número de especies ni de individuos por categoría (especie), está dada por la Fórmula de Brillouin; equivale a la incertidumbre acerca de la identidad de un elemento tomado al azar de una colección de N elementos distribuidos en s categorías, sin importar el número de elementos por categoría ni el número de categorías. Dicha incertidumbre aumenta con el número de categorías (riqueza) y disminuye cuando la mayoría de los elementos pertenecen a una categoría.

H' = 1/N log(N!/?n_i!) [3]

Donde:

H' = Indice de diversidad,

n_i = número de individuos en la i-ésina especie,

N = ?n_i total de individuos en todas las especies.

Fórmula de Shannon – Weaver

Utilizando la aproximación de Stirling para N!:

lnN! ? NlnN- N [4]

se obtiene la Fórmula de Shannon – Weaver que es la forma en la cual normalmente se presenta la diversidad de especies basada en la teoría de información:

? = -?p_ilnp_i [5]

Donde:

p_i = n_i/N proporción de individuos en la i-ésina especie

La Figura A. muestra que para valores pequeños de N (e. g., N < 30) la aproximación de Stirling es inadecuada como estimativo de H. Esta aproximación sólo se debe usar para valores de N > 100.

Figura A. Relación entre ? y la aproximación de Stirling, con N.

El concepto de uniformidad se deriva facilmente de las consideraciones teóricas de las fórmulas descritas para H y ?.

Si n₁ = n₂ = n₃ = n_i… = n, entonces:

N = s?n_i = sN

H_max = lns [6]

Esto nos permite cuantificar qué tanto la diversidad estimada para una situación dada se desvía del máximo teórico -que ocurre cuando todas las especies son igualmente abundantes. Es lo que se denomina equidad o uniformidad (J)^[2] .

Apostillas

1. ^ . Naciones Unidas.1992. Convenio sobre la diversidad biológica]. Preámbulo. Artículo 3. Términos utilizados.
2. ^ . En algunos escritos técnicos en castellano se emplea el desafortunado término equitabilidad o peor ecuitabilidad. Ésto es, en el mejor de los casos un anglicismo debido a los malos hábitos del profesor estadounidense Monte Lloyd: A Table for Calculating the "Equitability" Component of Species Diversity. Monte Lloyd and R. J. Ghelardi. The Journal of Animal Ecology, Vol. 33, N° 2 (junio, 1964), pp. 217-225. Ver facsímil de primera página en: Jstore