El secreto detrás de puntos de alta biodiversidad de la Tierra

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Existen áreas sobre el planeta que son biológicamente ricas, o sea, contienen una gran variedad de especies.  Muchas de estas áreas son irreemplazables desde el punto de vista de conservación de la naturaleza, y muchas están actualmente amenazadas por las actividades de los seres humanos.

Para calificar como un punto de alta biodiversidad crítico (biodiversity hotspot), la región debe tener, por lo menos, 1,500 plantas vasculares endémicas.  Estas plantas no son encontradas en otras parte del planeta.  Y además debe de estar amenazadas por los humanos al nivel que permanece menos de 30% del área original.

Actualmente, alrededor del mundo, existen unas 35 áreas clasificadas como críticas o amenazadas representando  cerca del 2.4% de la superficie sólida del planeta, pero conteniendo más de la mitad de las especies de plantas del mundo y cerca del 43% de especies de aves, mamíferos, reptiles y anfibios. (Conservation International).

Mapa de hotspots de biodiversidad. Ver nota al fondo para descripción.
Fuente: Wikimedia

Pero, ¿por qué existen estas áreas de alta diversidad en algunas partes y no en otras?  Este caso se ha estudiado por mucho tiempo.  Tradicionalmente investigaciones sobre patrones globales de diversidad han estado dominadas por estudios que buscan explicaciones para la disminución de la riqueza en la mayoría de los grupos de organismos entre el ecuador y los polos, a saber, el gradiente latitudinal (dirección N-S) de diversidad. Un problema con este gradiente es que combina dos explicaciones claves, a saber, la estabilidad del bioma (edad y área) y la productividad (oportunidad ecológica), ambas propiedades afectadas por la latitud del área estudiada.

Para evitar los inconvenientes de los estudios latitudinales se debe, además investigar la distribución usando gradientes longitudinales (dirección E-O) en diversidad.   En un estudio publicado en los Proceedings of the National Academy of Sciences USA se investigó un gradiente longitudinal en la diversidad de plantas en la megadiversa Región Florística del Cabo (CFR) en Sudáfrica (ver región 12 en la figura).  Los datos de plantas utilizados incluyeron ocurrencias modeladas para 4,813 especies y filogenias moleculares fechadas para 21 clados endémicos del CFR. La estabilidad del clima y del bioma se cuantificó durante los últimos 140,000 años para probar la hipótesis de edad y área, y se utilizaron medidas de diversidad topográfica, estacionalidad de las lluvias y productividad para probar la hipótesis de oportunidad ecológica. 

Los modelos de regresión espacial corridos en el estudio mostraron que la estabilidad del bioma, la estacionalidad de las lluvias y la heterogeneidad topográfica fueron los predictores más fuertes de la diversidad taxonómica. La estabilidad del bioma por sí sola fue el predictor más fuerte de todas las métricas de diversidad, y la productividad jugó solo un papel marginal. Se argumenta que la edad y el área, junto con medidas de oportunidad ecológica no basadas en productividad, explican el gradiente de diversidad longitudinal del CFR. 

Los resultados del estudio sugieren que estas zonas están repletas de especies porque han sido ecológicamente estables durante largos períodos de tiempo, lo que permite que la evolución avance sin ser perturbada.

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Descripcción de la figura:

Los 25 hotspots de biodiveridad (verde) indicados por Myers, N., et al. (2000) "Biodiversity hotspots for conservation priorities." Nature 403:853–858. doi:10.1038/35002501 

1. The Tropical Andes 2. Mesoamerica 3. The Caribbean Islands 4. The Atlantic Forest 5. Tumbes-Chocó-Magdalena 6. The Cerrado 7. Chilean Winter Rainfall-Valdivian Forests 8. The California Floristic Province 9. Madagascar and the Indian Ocean Islands 10. The Coastal Forests of Eastern Africa 11. The Guinean Forests of West Africa 12. The Cape Floristic Region 13. The Succulent Karoo 14. The Mediterranean Basin 15. The Caucasus 16. Sundaland 17. Wallacea 18. The Philippines 19. Indo-Burma 20. The Mountains of Southwest China 21. Western Ghats and Sri Lanka 22. Southwest Australia 23. New Caledonia 24. New Zealand 25. Polynesia and Micronesia 

Diez hotspots adicionales (azul) se han agregados desde entonces: [1][2]: 26. The Madrean Pine-Oak Woodlands 27. Maputaland-Pondoland-Albany 28. The Eastern Afromontane 29. The Horn of Africa 30. The Irano-Anatolian 31. The Mountains of Central Asia 32. Eastern Himalaya 33. Japan 34. East Melanesian Islands 35. The Forests of East Australia 

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Basado en el artículo: 

Jonathan F. Colville, Colin M. Beale, Félix Forest, Res Altwegg, Brian Huntley, Richard M. Cowling. Plant richness, turnover, and evolutionary diversity track gradients of stability and ecological opportunity in a megadiversity center. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2020; 201915646 DOI: 10.1073/pnas.1915646117