Practica7-BiogeografiadeIslas

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PRÁCTICA 7. BIOGEOGRAFÍA DE ISLAS 
 
La mayoría de las investigaciones en 
biogeografía estudia cuales especies están 
presentes en un lugar. El modelo de 
equilibrio postulado por MacArthur y 
Wilson (1967) estudia cuantas especies 
están presentes en islas o ambientes 
aislados. Este modelo propone que el 
número de especies que habitan una isla 
representa una dinámica de equilibrio 
entre fuerzas opuestas de inmigración y 
extinción. Es un equilibrio dinámico, ya 
que mientras la inmigración y la extinción 
ocurren, la riqueza de especies se 
mantiene estable aunque la composición 
cambie. A pesar del gran atractivo por su 
simplicidad gráfica, este modelo sacrifica 
una serie de aspectos importantes que 
determinan la riqueza y composición de 
especies en islas y hábitat insulares, como 
son: la especiación, interacciones 
intraespecíficas e interespecíficas, 
interacciones entre la inmigración y la 
extinción, ignora las características 
intrínsecas de las especies, entre otros 
elementos. La generalidad del modelo de 
MacArthur y Wilson y la puesta a prueba y 
rechazo de su teoría, permitió un 
aprendizaje sobre los procesos ecológicos 
e históricos que determinan la distribución 
de las especies en islas y hábitat insulares. 
El objetivo de la práctica es que el 
estudiante reconozca los parámetros que 
intervienen en el modelo de equilibrio de 
islas; su influencia sobre el valor de 
riqueza de especies en el equilibrio; cuáles 
son los efectos de la distancia de la isla a 
tierra firme y el área de la isla sobre la 
inmigración y la extinción de especies, y 
cómo interactúan ambos parámetros. 
Igualmente, entender cómo es afectada la 
riqueza de especies en el equilibrio cuando 
se consideran dos modificaciones sobre el 
modelo de MacAthur y Wilson: el “Efecto 
Rescate” y el “Efecto Diana”. 
Para ello se considera la propuesta del 
modelo de equilibrio en islas donde se 
plantea que la riqueza de especies en una 
isla es el resultado de dos procesos: 
inmigración y extinción. Y donde se 
considera que: 
La tasa de inmigración (I) depende de la 
distancia de la isla a tierra firme (D), del 
número de especies que permanecen en 
tierra firme sin establecerse en la isla (P-S) 
y de la probabilidad que tienen las especies 
de dispersarse desde tierra firme hacia las 
islas (c). 
La tasa de extinción (E) depende de el área 
de la islas (A), el número de especies 
presentes en la isla (S) y la probabilidad de 
que una especies presente en la isla se 
extinga (q). 
Ejercicio 1: 
Explore el archivo Practica7–Biogeografía 
de Islas. xls. En dicho archivo encontrará 8 
hojas de cálculo: Modelo de Equilibrio en 
Islas; Efecto del área y la distancia, 
Acumulación de especies, Distancia vs. 
Área, Islas Británicas, Galápagos, Terrenos 
baldíos y Dependencia Federales. 
 
1.1. Modelo de Equilibrio en Islas. Observe 
los parámetros y los valores de ajuste 
presentados. 
a) Construya una tabla donde presente la 
fracción del “pool” (especies presentes 
en tierra firme, P) que alcanza la isla, la 
riqueza de especies en la isla y las tasas 
de inmigración (I) y de extinción (E). 
La fracción del P se elabora 
incrementando desde 0, hasta 1, en 
fracciones de 0,1. Calcule la riqueza de 
especies (S) que representa cada 
fracción. Calcule la tasa de inmigración 
(I) y la tasa de extinción (E), aplique la 
fórmula presentada en la hoja de 
cálculo (I = c (P-S)/ f D; E = q S / Am), 
siga la estructura de las celdas en la 
primera fila de datos de la tabla. 
b) Construya una gráfica indicando como 
cambia la tasa de inmigración (I) y de 
extinción (E) con el incremento de la 
riqueza de especies (S) hasta alcanzar 
el total presente en tierra firme (P). 
c) Conociendo que en el equilibrio las 
tasas de inmigración (I) y de extinción 
(E) son iguales, calcule la riqueza de 
especies en el equilibrio, , a partir de 
las ecuaciones de I y E. Ahora calcule I 
y E cuando la riqueza de especies 
alcanza el equilibrio. Verifique los 
resultados estimados en la gráfica. 
Introduzca diferentes valores de riqueza 
de especies en tierra firme, área de la isla y 
distancia a tierra firme y evalúe cómo 
cambia la riqueza en el equilibrio. 
 
1.2. Efecto del área y la distancia: En este 
ejercicio se compara el efecto del área 
y de la distancia considerando islas de 
distintos tamaños y/o a diferentes 
distancias de tierra firme. Las tres 
áreas serán 0,1; 1,0 y 10,0 veces el área 
especificado en el ejercicio anterior (en 
la hoja: Modelo de Equilibrio en Islas). 
Las tres distancias corresponden a 0,5; 
1,0 y 2,0 veces la distancia especificada 
en el ejercicio anterior. 
a) Se construye una tabla con: Fracción 
del “pool” (repetir el ejercicio 
anterior), riqueza de especies, efecto 
de la distancia sobre la inmigración y 
efecto del área sobre la extinción. 
Construya la columna de riqueza de 
especies igual que en el ejercicio 
anterior. El efecto sobre la inmigración 
para cada distancia (una columna para 
cada distancia) considere la ecuación 
de la tasa de inmigración (I) y varíe la 
distancia en cada columna. El efecto 
del área sobre la extinción (una 
columna para cada tamaño de isla) 
considere la ecuación de la tasa de 
extinción (E) y cambie el tamaño del 
área en cada columna. 
b) Construya un gráfico donde compare la 
riqueza de especies en el equilibrio en 
islas a diferentes distancias de tierra 
firme, en este caso considere la tasa de 
extinción en una isla de tamaño medio. 
Construya otro gráfico donde compare 
la riqueza de especies en el equilibrio 
en islas de tamaños diferentes, en este 
caso considera la tasa de inmigración 
en islas a distancia media. 
c) ¿Cómo es la relación de la riqueza de 
especies en el equilibrio en islas con 
diferentes distancias? ¿Cómo es la 
relación de la riqueza de especies en el 
equilibrio entre islas de tamaños 
diferentes? 
d) Grafique la variación de las tasas de 
extinción e inmigración considerando 
las tres opciones para cada efecto. 
¿Cómo es la relación de la riqueza de 
especies y cómo la relación de la tasa 
de recambio, según los tipos de isla? 
 
1.3. Acumulación de especies: Construya 
una tabla donde represente el tiempo 
desde t0 hasta t50 en la primera columna, la 
riqueza de especies y las tasas de 
inmigración y extinción para cada tiempo. 
El tiempo es t= t0+1. La riqueza de especies 
comienza con 0 para el t0, y a continuación 
es igual a: 
St+1= St+I-E 
Calcule la Inmigración y la Extinción tal 
como lo realizó en los ejercicios anteriores. 
Elabore una gráfica donde represente el 
cambio en la riqueza de especies, la tasa de 
inmigración y de extinción a través del 
tiempo. Describa la curva de acumulación 
de especies en islas. ¿Se alcanza el 
equilibrio en la isla en t50? Compare con el 
resultado del ejercicio 1.1c. 
 
1.4. Distancia vs. Área: Elabore una tabla 
para calcular la curva especie-área para 
islas a diferentes distancias de tierra firme. 
En la columna de área se encuentra un 
incremento de la superficie de la isla desde 
10 hasta 1.000.000. 
a) Calcule el número de especies en el 
equilibrio igual que en el ejercicio 1.1c. 
Considere que la variación de la distancia 
entre las islas cerca, media y lejos equivale 
a 0,1; 1 y 10 veces la distancia inicial. 
b) Elabore dos gráficos de Riqueza de 
especies vs. Área. Uno lineal y otro en 
escala logarítmica. 
c) Compare la relación especie-área entre 
islas con diferentes distancias a tierra 
firme. Realice la curva especie-área para: 
las aves en Islas Británicas, plantas en las 
Galápagos y en terrenos baldíos. 
Calcule el valor de z en los tres casos, 
compare y explique. 
 
d) Elabore la gráfica especie-área para los 
grupos de mamíferos, aves y reptiles, en 
las Dependencias Federales de Venezuela. 
Compare la forma de la curva especie-área 
entre losgrupos, explique. 
 
Ejercicio 2: 
 
Acceda a la página web: 
http://www.ecologiaconnumeros.uab.
es/Llibre/AppletsLlibre/11-
Biogeografia/Applet_11_1/Biogeografi
a1.html 
Observe las tablas de datos, tome nota de 
los valores iniciales: Área y distancia de 
cada isla, tiempo, número de propágulos, 
distancia media a la que llegan los 
propágulos, parámetro de extinción y 
tiempo promedio. 
 
a) Observe las opciones para iniciar la 
colonización de las islas, marque: “Isla 
vacía”. Presione comprobar, inicializar y 
paso. Cada presión de paso equivale a un 
año de colonización. Observe los 
resultados presentados en la derecha de la 
pantalla para cada isla. Vuelva a presionar 
paso hasta alcanzar los 10 años. ¿Qué 
proceso predomina durante este período? 
 
b) Modifique la distancia de las islas en: 50, 
200 y 400; y el tiempo de la simulación a 
25 años, repita con una simulación de 50, 
100, 150 y 200 años. 
 
 
 
 
http://www.ecologiaconnumeros.uab.es/Llibre/AppletsLlibre/11-Biogeografia/Applet_11_1/Biogeografia1.html
http://www.ecologiaconnumeros.uab.es/Llibre/AppletsLlibre/11-Biogeografia/Applet_11_1/Biogeografia1.html
http://www.ecologiaconnumeros.uab.es/Llibre/AppletsLlibre/11-Biogeografia/Applet_11_1/Biogeografia1.html
http://www.ecologiaconnumeros.uab.es/Llibre/AppletsLlibre/11-Biogeografia/Applet_11_1/Biogeografia1.html
Complete la siguiente tabla para cada 
simulación: 
t=25 años Cercana Media Lejana 
S20 
C20 
E20 
t=50 años Cercana Media Lejana 
S20 
C20 
E20 
t=100 años Cercana Media Lejana 
S20 
C20 
E20 
t=150 años Cercana Media Lejana 
S20 
C20 
E20 
t=200 años Cercana Media Lejana 
S20 
C20 
E20 
 
Grafique en Excel, S20 vs. t, C20vs. t y E20 vs. 
t. Explique. 
 
c) Modifique el tipo de isla, considere “Isla 
Saturada”. Repita el ejercicio anterior. 
¿Cuál proceso predomina en estas islas? 
Compare los resultados entre los dos tipos 
de islas. 
d) Considere nuevamente la opción “Isla 
Vacía” y, además, la opción “Efecto 
Rescate”. Repita el ejercicio 2.a) y 2.b). 
Grafique en Excel, S20 vs. t, C20vs. t y E20 vs. t 
y compare con la situación sin la opción 
“Efecto Rescate”. 
e) Modifique la opción tamaño de la isla en: 
1000, 4000 y 8000; modifique la distancia, 
todas a 200. Repita el ejercicio 2.a). ¿Cómo 
son los procesos de colonización y 
extinción en cada isla? 
Repita el ejercicio 2.b) 
t=25 años Cercana Media Lejana 
S20 
C20 
E20 
t=50 años Cercana Media Lejana 
S20 
C20 
E20 
t=100 años Cercana Media Lejana 
S20 
C20 
E20 
t=150 años Cercana Media Lejana 
S20 
C20 
E20 
t=200 años Cercana Media Lejana 
S20 
C20 
E20 
 
Repita el ejercicio anterior, pero esta vez 
considere el “Efecto Diana”. Grafique en 
Excel, S20 vs. t, C20vs. t y E20 vs. t. y compare 
ambas situaciones (con y sin efecto), 
cuando las distancias son iguales, pero 
cambia el área de la isla. 
Referencias: 
Brown, J. y M. Lomolino. 1998. Biogeography. Sinauer Associates, 
Inc. Publishers. Massachusetts. 
 
Donovan, T. M. and C. Welden. 2002. Spreadsheet exercises in 
ecology and evolution. Sinauer Associates, Inc. Sunderland, MA, 
USA. 
 
Spangenberg Jennifer A(year). Island Biogeography. A module of 
the Biological ESTEEM Collection, published by the BioQUEST 
Curriculum Consortium. URL: 
http://bioquest.org/esteem/esteem_details.php?product_id=211 
(14-12-2010). 
 
Piñol J. y J. Martínez-Vilalta. 2006. ECOLOGÍA CON NÚMEROS. Una 
introducción a la ecología con problemas y ejercicios de simulación. 
Lynx Edicions. Bellaterra (Barcelona). 
http://bioquest.org/esteem/esteem_details.php?product_id=211