Biogeografía EGB 2010

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Biogeografia EGB
27/9/2010 I: 1
I. Concepto. Relaciones con otras ciencias. Divisiones. Principios.
I.01- Concepto, definciones
Definición
En pocas palabras: "la geografía de la vida". Lomolino et al., 1:4: La ciencia que se ocupa de
documentar* y explicar los patrones espaciales de la diversidad biológica**.
[* véanse las implicaciones en relación con "corología", t. III; ** véanse las implicaciones con respecto a los
componentes de "biodiversidad").
Otras definiciones:
- estudio de los patrones espaciales de la biodiversidad (Brown et al.)
- análisis y explicación de los patrones de distribución y de la interpretación de los cambios que han tenido
lugar en el pasado y los que suceden hoy en día (Cox & Moore)
Cuestiones que trata de responder
Distribución → regularidades
→ condicionantes
→ medio físico
→ bióticos
→ interacciones
→ historia, origen
→ geológica
→ de los organismos
En resumen, frecuentemente: "¿Cómo varía la diversidad biológica sobre la superficie de la
Tierra? ¿Por qué?"
Ejemplos de preguntas/temas frecuentes en biogeografía:
- ¿Por qué un taxón (especie, familia, orden, etc.) queda confinado al rango que observamos actualmente?
¿Qué permite a una especie vivir donde lo hace, qué le impide hacerlo en otras zonas? ¿Cuál es aquí
el papel de los factores bióticos y abióticos? ¿Hay "propiedades" de los organismos que condicionen
su distribución presente?
- ¿Por qué unos organismos reemplazan a otros a lo largo de gradientes geográficos?
- ¿Por qué hay mayor diversidad en los trópicos que en las zonas templadas o frías?
- ¿Cómo se distribuyen las especies estrechamente emparentadas, y por qué? ¿Tiene que ver con la
distribución de sus especies ancestrales, y en tal casó cómo, por qué no ocupan el mismo lugar?
¿Por qué a veces especies emparentadas cohabitan, y otras muestran áreas de distribución muy
distantes?
- ¿De qué modo han determinado las distribuciones actuales los eventos a gran escala como la deriva
continental, las glaciaciones, el cambio climático..? ¿Por qué estos hechos no explican todas las
distribuciones?
- ¿Por qué las biotas isleñas suelen ser distintas?
- ¿Podemos predecir las distribuciones que no conocemos? ¿Podemos predecir la distribución futura de las
especies, por ejemplo en relación con el calentamiento global?
- Etc.
I. 02- Relaciones con otras ciencias
Taxonomía. Delimitación de unidades que se estudian (taxones, táxones), biología de los
organismos, variación de los mismos. Filogenia (relaciones de parentesco, historia evolutiva
de las unidades taxonómicas estudiadas).
Geografía física y otras: contexto, imposiciones del medio abiótico. Historia geológica. Clima.
Aspectos cartográficos (representación y análisis de las distribuciones).
Geología. Historia del entorno físico.
Paleontología. Historia de los organismos, aspectos geológicos, paleoecología.
Ecología. Interacciones presentes con el medio biótico y abiótico, demografía.
Fisiología, teoría evolutiva, genética, macroecología, otras...
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I. 03- Divisiones de la Biogeografía
Taxonómica (limitación o especialización de los investigadores)
Fitogeografía
Zoogeografía
¿"Microbiogeografía"?
¿"Sinbiogeografía"?
Nivel (descriptivo / analítico)
Corología (E. Haeckel, documentación de patrones: "biogeografía descriptiva").
Biogeografía interpretativa (análisis e interpretación de patrones biogeográficos) [o BG s. str. ya
que, sorprendentemente, algunos biogeógrafos no consideran "su trabajo" la recopilación y
manejo de datos biogeográficos].
BG histórica: origen, dispersión y extinción de taxones y biotas. Escala de tiempo: grlte.
siglos o más (milenios, millones de años).
BG ecológica: distribución actual como resultado de las interacciones entre los organismos y
su entorno (físico, biótico). Presente, décadas, raramente siglos.
En ocasiones ambos campos tienden a coincidir, por ejemplo efecto de fenómenos
actualmente en curso que sin embargo tienen un origen antiguo, por ejemplo la última
glaciación.
Nexos
Macroecología*: explicación de los rasgos "promedio" de las especies (por ejemplo
parámetros demográficos, o rasgos biológicos "clave"), interdependencia entre los
mismos o de su variación a lo largo de gradientes geográficos o ecológicos amplios.
Paleoecología*. Reconstrucción y análisis de condiciones y procesos ecológicos a partir de
la evidencia fósil y geológica.
*: se mencionaron antes como ciencias relacionadas.Dependiendo del caso y de las variables
interesadas (por ejemplo, gradientes altitudinales o latitudinales en diversidad, relaciones
pasadas que explican distribuciones actuales, documentación de distribuciones en el pasado o
tendencias históicas en los mismos), los estudios de estas disciplinas pueden ser netamente
biogeográficos en unos casos, y no en otros. Hay quien concibe la paleoecología como un nexo
entre la bioeografía y la paleontología.
I.04- Filosofía y principios básicos
Relación con el método hipotético-deductivo. A partir de observaciones individuales (p. ej.:
áreas de distribución de diferentes especies) se generan patrones (regularidades), se propone una
explicación para esa regularidad. Sin embargo, esa explicación para la "regularidad" observada no
puede ponerse a prueba ("testarse", "falsarse") mediante metodología experimental, por que: 1)
requiere períodos de tiempo imposibles para el ser humano (miles o millonesde años) y trata
fenómenos contingentes.
Así, se recurre al método comparativo: propuestas dos o más hipótesis alternativas, las
predicciones derivadas de esas hipótesis se contrastan con otras regularidades observables
comparables. Por ejemplo, se comprueba si la hipótesis postulada para explicar una regularidad
es igualmente aplicable a la regularidad observada en otros taxones (extrapolación o inferencia,
equivalente a "predicción"). Si no es así, se rechaza la hipótesis (explicación). Se trata de una
metodología de "inducción-deducción" que se apoya en la evidencia de forma independiente en
diversos taxones/áreas, generalizada para postular una explicación.
Inducción (identificación de una explicación general a partir de hechos particulares)
Patrón: regularidad observada en diferentes organismos, áreas geográficas o biotas (ejemplos:
similitud en la composición de las biotas, similitud de formas en las especies que las forman).
Proceso: mecanismo que posiblemente originó esa regularidad.
observación independiente > patrón (regularidad) > explicación inmediata (mecanismo, hipótesis
"mecanísmica") > explicación última (causa), hipótesis biológica.
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Método comparativo
1- Compilación de observaciones básicas.
2- Identificación del patrón (generación de un patrón: inducción).
3- Explicación del patrón: Hipótesis.
a- hipótesis "mecanísmica" (causalidad inmediata, proceso físico o fisiológico, etc.).
b- hipótesis causal (evolutiva). Causalidad final.
Preferiblemente, dos o más hipótesis alternativas. En biogeografía son de interés, según el
caso, ambos tipos de hipótesis (mecánicas o mecanísmicas y adaptativas).
4- Predicción. Deducción, pronóstico de un hecho particular a partir de la explicación general. En
forma de predicción/es: resultado/s que debería/n observarse de acuerdo con cada una de
las hipótesis alternativas.
5- Prueba. Donde la experimentación se sustituye por la comprobación de la aplicabilidad de la
explicación a casos independientes que no se usaron para generar la explicación.
Generalmente pruebas estadísticas.
6- Conclusión: teoría. Si se rechazan las hipótesis alternativas en favor de una hipótesis concreta,
esta se acepta y puede constituir la base de una teoría biogeográfica.
Uniformitarismo y actualismo
Uniformitarismo: las mismas causas que originaron los patrones del pasado son las que originan
los patrones observados en el presente. Posibilitaría la predicción de fenómenos en el
futuro, al tiempo que permitiría explicar los del pasado.
Críticas: diversos fenómenos geológicos y ambientales son de naturaleza estocástica, o
casi, y no tienen un efecto ni mucho menos constante (caída de meteoritos, terremotos y
vulcanismo, glaciaciones, etc.). Como enmienda, se argumentó que el uniformitarismo
podría mantenerse asumiendo que tales fenómenos tienen un efecto "promedio"
aproximadamente constante a largo plazo. Sin embargo esto no cubre la contingencia de
ciertos hechos (una combinación de circunstancias provoca un efecto que es irrepetible o en
otro momento de la historia incluso en circunstancias comparables). Alternativa: el llamado
actualismo.
Actualismo: son las causas últimas de los fenómenos observables las que son aproximadamente
constantes, si bien sus efectos inmediatos en la Tierra no son necesariamente los mismos,
ni son constantes, ni a lo largo del tiempo ni a través de toda la superficie del planeta. Tales
causas últimas son por ejemplo la masa del planeta, la velocidad de rotación, los principios
que rigen la temperatura en la superficie de la Tierra, la densidad y posición de los
cinturones de asteroides, etc. Esto permite escasas posibilidades de predicción o
extrapolación, excepto "controlando" un enorme número de variables, y por tanto no entra
en contradicción con los fenómenos contingentes (tales como la caída de un meteorito en
cierto lugar, con la consiguiente generación de masas de polvo atmosférico que se
difundirán en determinadas direcciones dependiendo de las corrientes que rijan en esa
estación, y todos sus efectos concatenados).
Se han propuesto y evaluado diversos otros "principios", "reglas" y "teorías"; muy pocos de ellos
son de aplicación universal o carecen de excepciones; la mayor parte representa regularidades y
por tanto más bien "patrones" que "causas" (conforme a lo visto anteriormente), por lo que no
deberían tomarse como principios básicos. Se discuten en los temas posteriores.
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Cuestiones propuestas
1- Definir "Biogeografía". Justificar.
2- Comentar el concepto de Biogeografía expresado por R.J. Huggett (1998): "... it is traditionally
the history and geography of animals (zoogeography) and plants (phytogeography)".
3- Proponer y justificar una división de la Biogeografía.
4- Explicar las peculiaridades del método comparativo en biología evolutiva.
5- ¿Sigue la ciencia biogeográfica el método hipotético-deductivo? Justificar.
6- Explicar los conceptos: uniformitarismo y actualismo, y su aplicabilidad en Biogeografía.
7- Comparar razonadamente la división "biogeografía histórica / ecológica" con la división
"macroevolución / microevolución".