6. Dispersión, disyunciones, migraciones e invasiones
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6. Dispersión, disyunciones, migraciones e invasiones
Natalia Pérez Harguindeguy 2012
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Programa de la materiaPARTE I – PERSPECTIVAS DE LA BIOGEOGRAFÍA
PARTE II – PATRONES EN BIOGEOGRAFÍA
PARTE III – PROCESOS EN BIOGEOGRAFÍA
PARTE IV – BIOGEOGRAFÍA HISTÓRICA
PARTE V – EL HOMBRE Y LOS PATRONES DE DISTRIBUCIÓN
PARTE V – BIOGEOGRAFÍA APLICADA
¿QUIÉN, DÓNDE Y POR QUÉ?¿QUIÉN, DÓNDE Y POR QUÉ?
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PARTE III – PROCESOS EN BIOGEOGRAFÍA
6. Dispersión. Tipos de dispersión. Efectos de la deriva continental en la dispersión. Disyunciones. Causas de disyunción. Migraciones estacionales. Dispersión a saltos, difusión y migración secular. Barreras, corredores, filtros y rutas de riesgo total. Invasiones por especies exóticas.
7. Procesos biológicos en biogeografía: adaptación, especiación, extinción e interacciones ecológicas. Evolución y especiación. Aislamiento y especiación. Dirección en la evolución. Aumento en la diversidad de especies. Geografía y evolución. Efecto fundador, “cuellos de botella”, eventos vicariantes, radiación adaptativa y convergencia evolutiva. Extinción. Relación entre evolución y extinción.
8. Biogeografía y deriva continental. Tectónica de placas y paleogeografía. Sus efectos en la distribución de plantas y animales.
9. Biogeografía del Cuaternario. Efectos de las glaciaciones y de los cambios en el nivel del mar. Refugios y relictos.
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Coriaria sp.
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Disyunciones en el registro fósil
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HISTORIA DE LA DISPERSIÓN EN BIOGEOGRAFÍA
• Ideas de un origen geográfico único de las especies y posterior dispersión.
• Dispersión en tiempos de Darwin: dispersalistas vs. extensionistas.
VS.
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HISTORIA DE LA DISPERSIÓN EN BIOGEOGRAFÍA
Wegener A (1929) El origen de los continentes y los océanos
1930
1966-1968
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DISPERSIÓN¿Dispersión, propagación, migración, difusión?¿Escalas o enfoques?
CAMBIO DE RANGO O ÁREA DE DISTRIBUCIÓN
Territorio (home range). Área que ocupa un animal en sus actividades diarias.
Área de distribución (range, area). Área que ocupa el grupo taxonómico en un sector geográfico
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DISPERSIÓN ECOLOGICA O BIOGEOGRÁFICA
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¿Por qué se dispersan los organismos?PROCESO ECOLÓGICO
(intrarango)
• Dispersión moderada
• Disminuyecompetencia
intraespecífica
PROCESO BIOGEOGRÁFICO
(extrarango)
• Infrecuente pero fundamental para explicar los cambios de área de distribución
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Dispersión. Tipos de dispersión
• DISPERSIÓN A SALTOS
• DIFUSIÓN
• MIGRACIÓN SECULAR
¿Cuál de estos procesos puede generar una disyunción y cuál no?
Uno o pocos individuos,
corto tiempo,
a través de barrera.
Población,
varias generaciones,
a través de territorio favorable.
Difusión en cientos de generaciones,
involucra evolución.
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¿Cómo se dispersan los organismos?• En todos los casos la unidad de dispersión, invasión o migración es el individuo.
• A nivel individuo, en general, no se distinguen los distintos tipos de movimiento.
• Estadíos móviles diferentes.
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Dispersión. Tipos de dispersión
• DISPERSIÓN A SALTOS Uno o pocos individuos,
corto tiempo,
a través de barrera.
o Llegada,o Establecimiento,o Descendencia.
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PolimorfismoGymnarrhena micrantha
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DISPERSIÓN Y AISLAMIENTO¿Cómo es la biota de las islas?
1000 km
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DISPERSIÓN A SALTOS
Poblamiento de archipiélagos de origen volcánico
Tristan da CunhaHawaii
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¿Qué tipos de barrera podemos encontrar?
Las fáciles: Cuerpos de Agua, Tierra (para organismos marinos), Clima.
Las complejas: Combinación de factores bióticos y abióticos,Absorbentes.
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Barreras, corredores, filtros y rutas de riesgo total
EFECTIVIDAD DE LA BARRERAcaracteristicas ambientales
características organismo
La llegada del hombre a América: barreras fisiológicas y
psicológicas
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Corredores, filtros o rutas de riesgo total
¿Cómo identificar la existencia de un filtro, un corredor, etc. que
actuó en el pasado?
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CEN
OZO
ICO
Intercambio Biótico Americano. Combinación de procesos.
8 m.a.Plioceno
Mioceno
Oligoceno
Eoceno
TER
CIA
RIO
CU
ATE
RN
AR
IOHoloceno
Pleistoceno
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Deriva continental & dispersión. Disyunciones.
CEN
OZO
ICO
2,5 m.a.
Plioceno
Mioceno
Oligoceno
Eoceno
TER
CIA
RIO
CU
ATE
RN
AR
IOHoloceno
Pleistoceno
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¿Qué tipo de dispersión?
La distribución de muchos organismos esta explicada por un proceso de difusión que ocurre a continuación de un evento de dispersión a saltos.
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DIFUSIÓN
Quercus sp.
Difusión y estrategias
r y k
Passer domesticus
Población, varias generaciones, a través de territorio favorable.
Difusión y glaciaciones
Difusión e invasiones biológicas
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MIGRACIÓN¿Qué es la migración?¿A qué escala ocurre?
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Migraciones estacionales
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Migraciones estacionales
Búsqueda de condiciones ambientales y/o recursos alimenticios.
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Serengheti-Mara
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MIGRACIÓN SECULARDifusión en cientos de generaciones, involucra evolución.
Gran Intercambio Biótico Americano
DIFUSIÓN + MIGRACIÓN SECULAR
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¿Qué nos dice esta distribución?
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NPH1
Migración secular en camélidosRelictos de una distribución más extendida
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Diapositiva 31
NPH1 Natalia Perez H, 26/08/2012
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¿Y esto?Migraciones humanas en base a
DNA mitocondrial
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Invasiones Biológicas
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Regimenes de fuego
Aumenta la frecuencia e intensidad de fuego
en ecotonos de bosques y sabana del Cerrado (Brasil)
Melinis minutiflora “chopín o pasto de gordura”(pasto africano de gran valor forrajero)
William et al. 2004 Diversity & Distributions 10:2, 99-103.
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Ciclo de nutrientes
Acacia saligna (árbolito australiano invasor en Fynbos Africanos)
Hojarasca con mayor tasa de descomposicidescomposicióónn y liberación de nitrógeno al suelo en comparación con la vegetación nativa.
Alta acumulación de hojarasca:* tasa de descomposicidescomposicióónn lentalenta* reduce infiltración de aguaagua* aumenta riesgo de fuegofuego* acidificaci* acidificacióónn del suelo
Pinus spp
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Abundancia y supervivencia de especies nativas
Ligustrum lucidum
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Origen probable de especies alimenticias
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Invasiones y Biogeografía de Islas
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¿Exótica? ¿Invasora?
EXÓTICA. Establecida fuera de su área de distribución original.
INVASORAINVASORA==
ABUNDANCIAABUNDANCIA++
IMPACTOIMPACTO
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¿Las invasiones biológicas son un proceso biogeográfico natural?
¿Cuál es el área de distribución ORIGINAL?
¿Qué es MUY ABUNDANTE?
¿Qué tipo y qué magnitud de IMPACTO?
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QuQuéé nos dice la historia:nos dice la historia:Intercambios bióticos, puente y barreras
Puentes de tierraBarrerasCorredoresFiltros
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Algunos de los intercambios bióticos más famosos
Trans-beringia
Trans-IndonesiaEntre SE Asia y Nueva
Guinea-Australia (desde Mioceno tardío)
Entre África y Asia(desde Mioceno temprano)
Trans-Arabia
Entre N Pacífico y N-Ártico Atlántico
(Mioceno- Plioceno)
Trans-Ártico
CEN
OZO
ICO
PliocenoMiocenoOligocenoEocenoPaleocenoTE
RC
IAR
IO
CUAT. HolocenoPleistoceno
65 m.a.
2 m.a.
Americano(Pleistoceno en adelante)
Entre Asia y N Am. (durante todo el
intervalo)
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Intercambio Biótico
Fenómeno biogeográfico importante y recurrenteen los últimos 25 millones de años.
Dispersión simultánea de varias especies de una región geográfica a otra.
Las biotas involucradas tienen historias evolutivas distintas (millones de años de incomunicación).
Requiere información pasada y actual de las dos biotas (registrosfósiles, información de filogenia, etc.).
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Intercambio Biótico
• Tamaño y continuidad de áreas. • Número de especies.
“Donante principal”
• Vigor de las especies.• Adaptación a la competencia y predadores.
“Receptor principal”
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Invasiones Históricas
Las invasiones del pasado (Cenozoico) han generado, a largo plazo, la globalización de especies con “estestáándares de mejor ndares de mejor desempedesempeñño/eficienciao/eficiencia”.
Esto habría fortalecido la resistencia general a los grandes disturbios que causan extinciones masivas.
¿Los impactos de las invasiones antrópicas seguirán la misma tendencia?
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¿Los principios que gobiernan las invasiones históricas son similares a los que rigen las
invasiones asistidas por el hombre?
TasasTasas
AlcanceAlcance
Biota donanteBiota donante
Identidad invasorasIdentidad invasoras
Más altas
Fenómeno global
No se origina por aparición (desaparición) de una barrera (corredor) entre biotas adyacentes
No depende de barreras
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Nutrientes – Competencia con nativas – Enemigos naturales – Dispersores –
Clima
INVASORAS
EXÓTICAS
Filtros a escala regional
Filtros a escala local
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PATRONES O PROCESOS
¿Qué factores quedeterminan la susceptibilidad de
un sistema al establecimiento de exóticas?
Invasibilidad
¿Existen características particulares que permiten que
una especie sea una existosa invasora?
Invasividad
¿Cuáles son las consecuenciasde las invasiones en los ecosistemas invadidos?
Impacto
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Invasibilidad Invasividad
Impacto
Invasibilidad – Invasividad - Impacto
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50 años de ecología de invasiones: una historia con moraleja
Cuidado con las conclusiones preliminares.
Cuidado con las teorías seductoras.
No juzguen a las especies por sus orígenes.
¿O sí? (o el principio precautorio)
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BibliografBibliografííaa- Lomolino et al. 2006. Biogeography. Sinauer.- Castro Díez et al. 2004. La creciente amenaza de las invasiones biológicas. Ecosistemas 13: 61-68.- Mack et al. 2000. Invasiones Biológicas. Tópicos en Ecología 5: 1-20.- Richardson 2011. Fifty years of invasion ecology. Jon Wiley & Sons.- Sax et al. 2005. Species invasions. Sinauer.
- William et al. 2004. Diversity & Distributions 10:2, 99-103.
- Yokoyama et al. 2000. Mol Phylogenet Evol. 14: 11-9.
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CEN
OZO
ICO
4.500 m.a.
PliocenoMiocenoOligocenoEocenoPaleocenoTE
RC
IAR
IO
CUAT. HolocenoPleistoceno
MES
OZO
ICO
TRIÁ
.JU
R.
CR
ET.
PALE
OZO
ICO
PÉRMICOCARBONÍFERODEVÓNICOSILÚRICOORDOVÍCICOCÁMBRICO
PRECÁMBRICO
240 m.a.
542 m.a.
65 m.a.
ORGANISMOS CON ESQUELETOORGANISMOS CON ESQUELETOPLANTAS TERRESTRESPLANTAS TERRESTRES
MAMMAMÍÍFEROSFEROSAVESAVES
REPTILESREPTILES
FORMACIFORMACIÓÓN DE LA TIERRAN DE LA TIERRA
ANGIOSPERMASANGIOSPERMAS