Comparando la riqueza de especies de plantas en ecosistemas alpinos tropicales
Un estudio revela diferencias en la diversidad de plantas entre dos regiones alpinas tropicales.
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Tabla de contenidos
Las regiones que tienen características físicas y ambientales similares tienden a tener números parecidos de Especies. El concepto de nicho es importante porque explica qué condiciones necesitan las especies para sobrevivir. Factores como la geodiversidad y el clima pueden explicar una parte significativa de las diferencias en la cantidad de especies de plantas. Las montañas, debido a sus climas y paisajes variados, suelen tener muchas especies en relación a su tamaño.
Las especies que viven en la misma área necesitan compartir recursos para reducir la competencia, lo que puede llevar a un mayor número de especies diferentes. Compartir recursos puede pasar de varias maneras, como tener diferentes Hábitats o usar el mismo hábitat de diferentes maneras. Cuando las especies estrechamente relacionadas pueden adaptarse a diferentes condiciones, permite que más especies vivan juntas. Aunque se sabe que compartir recursos puede llevar a más diversidad, todavía no está claro por qué algunas áreas con condiciones ambientales similares tienen números de especies muy diferentes.
Los ecosistemas alpinos tropicales son interesantes para estudiar estas diferencias en la cantidad de especies porque tienen climas y edades similares, pero varían en Riqueza de plantas. Estos ecosistemas actúan como islas frías rodeadas de tierras bajas cálidas, resultando en muchas plantas que se originaron en áreas no tropicales. Esta configuración única significa que las diferencias en el número de especies entre los ecosistemas alpinos tropicales no están solo ligadas a las áreas tropicales. A pesar de sus similitudes, estos ecosistemas muestran diferencias significativas en la riqueza de especies de plantas, tamaños de hábitats y conectividad, que pueden afectar la riqueza de especies vegetales.
Comparando Dos Ecosistemas
Analizamos dos ecosistemas alpinos tropicales para ver patrones en el compartir recursos y hábitats que podrían explicar las diferencias en la riqueza de especies de plantas. La región del Páramo en los Andes del norte de Sudamérica tiene muchas especies y está bien conectada. En contraste, la región afroalpina en las montañas de África oriental es más pequeña, más fragmentada y tiene menos especies. Notablemente, el Páramo tiene más especies, incluso considerando su área más grande.
Para estudiar estos ecosistemas, observamos las relaciones filogenéticas entre varios linajes de plantas importantes. Al examinar métricas de nicho y rango, buscamos encontrar razones para las diferencias en la riqueza de especies de plantas. Nuestro análisis se centró en tres hipótesis:
- Las especies en el Páramo pueden tener Nichos más especializados o rangos más pequeños, lo que lleva a una mayor riqueza.
- El Páramo puede mostrar más separación de nichos y menos superposición en comparación con el afroalpino.
- La evolución del nicho en el Páramo puede permitir que más especies coexistan.
Métricas de Nicho y Rango
Reunimos datos sobre dónde crecen diferentes especies de plantas y sus necesidades climáticas. El análisis reveló que las especies del Páramo tenían tamaños de nicho más grandes que las del afroalpino. Esto fue especialmente cierto para factores de precipitación y estacionales. Los tamaños de rango también eran más grandes en el Páramo, destacando una clara distinción. Curiosamente, mientras esperábamos que los tamaños de nicho más pequeños se correlacionaran con más especies, nuestros hallazgos no apoyaron esta idea.
También encontramos que ambos ecosistemas tenían cantidades similares de superposición de nicho y rango. Sin embargo, al mirar solo las especies que comparten rangos geográficos, las especies del Páramo mostraron menor superposición en comparación con las especies afroalpineas. Esto implica que las especies en el Páramo podrían estar usando los recursos de maneras diferentes, lo que lleva a menos competencia.
Evolución del Nicho
Luego, investigamos cómo las especies de plantas evolucionaron sus nichos en relación con sus diferencias genéticas. Las especies del Páramo tenían distancias genéticas más pequeñas que las especies afroalpineas, sugiriendo una mayor agrupación. Sin embargo, al mirar la evolución del nicho, no encontramos diferencias significativas entre los dos ecosistemas. Para algunos linajes, a medida que las especies se distanciaban genéticamente, se ocupaban nuevos espacios de nicho.
Curiosamente, no todos los linajes mostraron una correlación entre diferencias genéticas y evolución del nicho. Para ciertos linajes, la distancia entre rangos aumentó junto con la distancia genética, sugiriendo que la separación geográfica llevó a la divergencia del nicho.
Conclusiones
En resumen, las diferencias en la riqueza de especies de plantas entre las regiones del Páramo y afroalpina probablemente se deben a varios factores relacionados con cómo las especies comparten recursos. En el Páramo, la separación del nicho es importante donde las especies comparten los mismos rangos, mientras que en el afroalpino, una mayor superposición de nicho podría aumentar la competencia y reducir la diversidad de especies.
En general, los patrones observados en estos dos ecosistemas alpinos tropicales enfatizan la necesidad de enfoques enfocados para entender y conservar la biodiversidad. Se requiere un estudio adicional para desentrañar las complejas influencias de las presiones evolutivas y ecológicas únicas de cada ecosistema, contribuyendo a nuestro conocimiento de los hotspots de biodiversidad. Entender estas dinámicas es crucial para los esfuerzos de conservación y para mantener la rica diversidad de especies de plantas en estos entornos únicos.
Título: Different resource partitioning explains plant species richness patterns in tropical alpine ecosystems
Resumen: Species co-existence based on resource partitioning modulates biodiversity patterns across latitudes and altitudes. Resource partitioning can occur via specialisation or separation in the geographic range or niche. Here, we compare two tropical alpine ecosystems with similar climates to test for geographic range and climatic niche partitioning strategies in explaining species richness difference. We compare the species-rich tropical alpine ecosystem in the South American Andes with the more species-poor one in the eastern African mountains. We combine phylogenomic data for three locally diversified plant lineages in each region with occurrence records and estimate climatic niche and geographic range metrics (size and overlap). We found that the Andean species have overall larger niches than the African species, thus smaller niches indicating specialisation is not the explanation for the higher species richness in the Andes. Instead, for species with overlapping geographic ranges, we found that the Andean species tend to show less niche overlap than the African species, indicating more effective niche separation. Taken together, we propose that different degrees of niche separation in geographically overlapping species, and hence, a different pattern of resource partitioning, explain the differences in species richness between the two tropical alpine ecosystems.
Autores: Martha Kandziora, D. L. A. Vasquez, C. Brochmann, A. Gizaw, L. Gustafsson, D. Chala, M. Galbany-Casals, F. Kolar, P. Sklenar, N. M. Nuerk, R. Schmickl
Última actualización: 2024-06-27 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.24.599547
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.24.599547.full.pdf
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