Patrones biogeograficos de distribución

De Alfred Russel Wallace, que junto con Charles Darwin propuso que la selección natural podría explicar la evolución de la vida de la tierra. Con el viaje al archipiélago Malayo se detectaron patrones en la distribución de los organismos.
Wallace señaló que las diferencias biológicas no podrían explicarse por el clima o la geología.
La línea Wallace separa dos faunas terrestres modernas distintas (Oriental y Australasia), es un canal de de aguas profundas que bloqueó el movimiento de organismos durante la glaciación del Pleistoceno.
Con estas pistas estableció los fundamentos de la biogeografía que es el estudio científico de los patrones de distribución de poblaciones, las especies y comunidades ecológicas a través de la Tierra. Para entender esta distribución es preciso tener en cuenta la historia geológica de las regiones.

La flora, la fauna y los microorganismos de diferentes partes del mundo (biota) permite dividir la Tierra en regiones biogeograficas:
Neoartica
Neotropical
Antartica
Etíope
Paleartica
Oriental
Australasia
Las biotas en las principales regiones biogeograficas de la Tierra difieren notablemente entre sí. Estas regiones estan separadas por barreras topograficas, climaticas o acuaticas que impiden la dispersión, lo que hace que las biotas seandiferentes.
-Especie endémica: aquellas especies que se encuentran solo en cierta región (Lémur catta, Chamaeleo parsonii…)
Avances científicos que permitieron comprender en profundidad la distribución de las especies:
1. Deriva continental: hace 280 millones de años los continentes estaban unidos formando una única masa continental (Pangea). Durante el Cretacico, Pangea se había fragmentado y los continentes formaron nuevamente dos grandes masas principales (Laurasia y Gondwana) que se fueron separando mediante mares tropicales continuos.
2. Taxonomía Filogenética: los taxónomos han creado métodos para reconstruir las relaciones filogenéticas entre los organismos. Los biogeógrafos transforman los arboles filogenéticos en filogenia de areas al remplazar los nombres de los taxones en un arbol por los lugares donde viven o vivieron estos taxones, así podemos seguir la evolución de un organismo sabiendo su origen y su dispersión posterior.
3. Biogeografía de islas: se basa en la observación de que las islas oceanicas siempre tienen menos especies que un area continental del tamaño equivalente. Se debe a dos procesos:

-El manto: Situado entre 30 y 2900 km de profundidad. Constituido por el manto superior de unos 600 km de espesor y el manto inferior de 2200 km de espesor. El manto superior se une con la zona de transición hacia el inferior y se divide en varias zonas: Manto superior propiamente dicho (arriba de 350 km de profundidad), la discontinuidad de los 400 km, la zona de transición superior, la discontinuidad de los 650 km y la zona de transición inferior (hasta 1050 km). Grandes partes del manto superior estan compuestas de rocas llamadas ultramaficas, que contienen mas del 70% de minerales ricos en hierro y magnesio. En la tabla 3.2 (Condie) se muestra un estimado de la composición química del manto, donde se nota que cerca del 90% esta constituido por óxidos de Sílice, Magnesio y Hierro. El manto superior presenta zonas con una fusión incipiente de las rocas ultramaficas debida a la presencia de pequeñas cantidades de agua.

-La corteza: Es la capa mas externa de la tierra, con un espesor variable entre 30 y 130 km. Esta separada del Manto por la discontinuidad de Mohorovicic (conocida como Moho). Constituye la parte rocosa y sólida de la tierra. Tiene una superficie de 200 millonesde km2 y se estima que representa el 1% del volumen y el 0.5% de la masa de la tierra. Tiene dos divisiones principales de acuerdo con su composición predominante: SIAL (Sílice Aluminio) y SIMA (Sílice Magnesio). La corteza es de dos tipos: -Continental, con un espesor promedio de 40 km (entre 30 y 80 km), compuesta por SIMA y SIAL y –Oceanica, con un espesor promedio de 7 km (5-15 km), compuesta sólo de SIMA. Puede considerarse un tercer tipo de corteza como una transicional. La corteza continental mas la transicional constituyen el 41% en area y 79% en volumen de la corteza total. El 71% de la corteza queda bajo el mar y el 29% en zonas emergidas. Otra característica de la distribución de la corteza es que hay mayor cantidad de tierra en el hemisferio norte que en el hemisferio sur. La mayor altura de la corteza es el Himalaya (Asia) con 9000 m de altura. La mayor profundidad en el océano es la fosa de las Marianas localizada en el Japón con 11000 m de profundidad.

Otra manera de clasificar las distintas capas que constituyen la tierra es la siguiente:
-Atmósfera: Capa gaseosa que rodea la tierra
-Hidrósfera: Conjunto de agua existente en la tierra
-Biosfera: Conjunto de seres vivos que habitan la superficie de la tierra
-Litosfera: Conjunto de materiales sólidos de la superficie de la tierra. Constituida por una serie de placas rígidas de 50 a 150 km de espesor. Incluye la corteza y parte del manto superior.
-Astenosfera: Capa que limita con lalitosfera hacia el interior de la tierra, es mas caliente, mas densa y su principal característica es su plasticidad que permite a las placas tectónicas moverse. Va desde la base de la litosfera hasta unos 700 m de profunidad en el manto superior principalmente.
-Mesosfera: Abarca la parte inferior de la zona de transición y el manto inferior. Es una capa pasiva en términos de procesos de deformación.


TECTÓNICA DE PLACAS

La expansión del piso oceanico es el proceso por el cual la litosfera oceanica se divide en las dorsales oceanicas y se mueve hacia fuera del eje de las dorsales a medida que nueva corteza se forma y rellena la fractura resultante. La litosfera oceanica es luego consumida en las zonas de subducción para acomodar la nueva corteza de manera que el area de la tierra permanece constante. Aunque son varias las evidencias que soportan esta teoría, la evidencia mas definitiva viene a partir del estudio de las anomalías magnéticas que caracterizan el suelo oceanico.

Se encontró que tanto lavas como sedimentos marinos presentan un magnetismo que señala aproximadamente la misma dirección que la de los polos actuales, pero cuyo sentido no es siempre el mismo actual. Se ha encontrado una serie de períodos en los cuales el campo magnético terrestre tiene el mismo sentido que hoy (“normales”) y períodos en los cuales este sentido se invierte (“inversos”) y a partir de el estudio de sedimentos marinos y depósitos continentales asociados a lavas se pudoestablecer un calendario valido para todo el globo. Vine y Matthews (1963) fueron quienes propusieron que las bandas de magnetismo alternadas en la corteza oceanica son debidas al magnetismo reinante a medida que nueva litosfera es formada en los centros de expansión oceanica o dorsales medio oceanicas.

Es decir, uno de los descubrimientos mas profundos en paleomag -La inmigración de especies nuevas hacia las islas.
-La extinción de especies ya presentes en la isla.
Teoría de la biogeografía insular: el número de especies alcanza un equilibrio cuando el númerode nuevas especies que llegan es igual al número de las que se extinguen. Las tasas de organismos estan afectadas por el tamaño de la isla y su distancia al continente: las islas pequeñas lejos del continente tienen menos especies mientras que las islas grandes cerca del continente tienen el mayor número de especies.
Dos procesos importantes generan patrones biogeograficos: vicariancia y dispersión:
Evento vicariante: es la aparición de una barrera física que divide el alcance de una especie en dos o mas poblaciones separadas.
Dispersión: si miembros de una especie cruzan una barrera ya existente y establecen una nueva población, el alcance discontinuo de la especie es considerado el resultado de la dispersión.
Cuando dos masas continentales formadas por separado se fusionan es posible que especies de ambas biotas se dispersen dentro de la región que nunca habían habitado. Este fenómeno se conoce como intercambio biótico.
Con la aparición de América central se crea un puente entre Norteamérica y Sudamérica y, como consecuencia, un intercambio de fauna:
-Especies que colonizaron América del norte desde América de sur: armadillo de nueve bandas y puercoespín.
-Especies exclusivas de América del sur descendientes de ancestros que migraron desde América del norte: zorro patagónico, pecarí chaqueño y vicuña.