Riqueza e equidade: interpreta abundancias de especies

Dúas comunidades poden ter catro especies e distribuír os individuos de maneira moi diferente. Nunha poden aparecer vinte e cinco individuos de cada especie; noutra, oitenta e cinco dunha soa e cinco de cada unha das restantes. A riqueza coincide, pero a distribución das abundancias non.

Esta práctica de ampliación utiliza tres conxuntos de recontos inventados. Non representa un inventario real de Galicia nin atribúe a ningunha especie unha categoría de conservación. O obxectivo é separar riqueza, abundancia e equidade, indicando que comparación permiten os datos e que información falta. Non se presenta como un exercicio oficial.

Define que estás contando

A riqueza observada é o número de especies diferentes detectadas nunha mostra. A abundancia dunha especie é o seu número de individuos; a abundancia relativa divide ese número polo total contado. A equidade refírese a como se reparten as abundancias entre as especies.

A sección de OpenStax sobre ecoloxía de comunidades explica a relación entre número de especies e abundancias relativas na diversidade. Aquí os recontos e as comparacións son propios. Non reduciremos toda a biodiversidade dun lugar a un único número dunha mostra.

En todos os casos iniciais contamos individuos dunha comunidade delimitada e co mesmo criterio de identificación. Non mesturamos individuos con biomasa ou con porcentaxe de superficie cuberta. Se cambia a unidade observada, cómpre redefinir o que representa cada proporción.

Primeiro exercicio: igual riqueza, distinto reparto

Datos. Na mostra A contamos catro especies: 25, 25, 25 e 25 individuos. Na mostra B contamos as mesmas catro categorías: 85, 5, 5 e 5. En ambas, o total é 100 individuos.

A riqueza observada é 4 especies en A e 4 en B. A igualdade deste número non permite dicir que a distribución sexa idéntica.

En A, cada abundancia relativa é 25/100 = 0,25, é dicir, 25 %. En B son 0,85, 0,05, 0,05 e 0,05. As proporcións de cada mostra suman 1. B está moito máis concentrada nunha especie; A ten un reparto máis equitativo entre as catro.

Comprobación. A especie máis abundante de B ten 85/5 = 17 veces tantos individuos como cada unha das outras tres. A diferenza entre as súas abundancias relativas é 80 puntos porcentuais, non un aumento relativo do 80 %.

Se comparamos 85 con 5 tomando 5 como referencia, o aumento relativo é (85 − 5)/5 × 100 = 1 600 %. Este cociente responde outra pregunta. Unha porcentaxe relativa grande non significa que a mostra teña máis de 100 % dos seus individuos.

Non concluímos que unha especie sexa prexudicial por dominar B. Os recontos non informan da súa función ecolóxica nin das causas da abundancia. Describir a distribución e valorar o estado do ecosistema son tarefas distintas.

Segundo exercicio: unha medida de concentración definida

Modelo. Para resumir o reparto, o enunciado define C como a suma dos cadrados das abundancias relativas: C = p1² + p2² + …. Non utilizaremos o nome dun índice sen aclarar a fórmula, porque existen distintas convencións.

Para A, C = 4 × 0,25² = 0,25. Para B, C = 0,85² + 3 × 0,05² = 0,73. Coa fórmula dada, B presenta maior concentración. O resultado non é o número de especies.

A interpretación probabilística do modelo é a seguinte: escollemos un individuo ao chou, devolvémolo á mostra e volvemos escoller. A probabilidade de obter dúas veces a especie 1 é p1². Como as alternativas de mesma especie son excluíntes, sumámolas. Así, C é a probabilidade de que as dúas seleccións pertenzan á mesma especie.

Control da condición. Sen reposición, non cadraríamos simplemente as proporcións. En A, a probabilidade sería 4 × (25/100) × (24/99) = 24/99 ≈ 0,2424. É próxima a 0,25, pero non idéntica. O mecanismo de mostraxe forma parte do cálculo.

Agora considera a mostra D, con 40, 20, 20 e 20 individuos. As proporcións son 0,4 e tres veces 0,2; C = 0,16 + 3 × 0,04 = 0,28. Mantén riqueza 4, pero a súa concentración é algo maior que a de A e menor que a de B.

Esta medida non recolle parentesco, función ecolóxica nin diversidade xenética. Tampouco decide por si soa se unha comunidade está mellor conservada. Só resume o reparto das categorías e unidades que definimos.

Terceiro exercicio: máis detección non implica máis riqueza real

Datos. Nunha primeira visita contamos 20 individuos e detectamos tres especies. Noutra visita contamos 100 individuos e detectamos cinco. Cambiaron tanto o número de individuos examinados como a ocasión de mostraxe.

A riqueza observada pasa de 3 a 5 especies, unha diferenza de 2. Respecto á primeira observación, o aumento é 2/3 × 100 ≈ 66,7 %. O esforzo expresado como individuos examinados multiplícase por 100/20 = 5.

Non podemos afirmar que a riqueza real da comunidade aumentase un 66,7 %. Unha mostra maior pode detectar especies que xa estaban presentes e non apareceran na pequena. Ademais, dúas visitas poden diferir en condicións de detección ou na comunidade real.

Control adicional. Un segundo equipo repite o mesmo método e o mesmo esforzo de 100 individuos noutro lugar e detecta tamén cinco especies. A igualdade da riqueza observada non informa de se son as mesmas especies. Precísanse as identidades, non só o total.

Se ambas as listas conteñen cinco especies e comparten tres, a unión das listas ten 5 + 5 − 3 = 7 especies. Non sumamos dez porque contaríamos dúas veces as compartidas. Esta unión describe o conxunto observado nos dous lugares, non a riqueza de cada un por separado.

Pon o denominador ao lado da conclusión

Revisa se estás comparando especies, individuos, proporcións ou esforzo. Despois comproba que a conclusión conserve esa unidade. Máis individuos contados non equivale automaticamente a máis especies reais; igual número de especies non implica igual reparto.

A práctica de enerxía trófica e biomasa traballa fluxos e eficiencias, non esta distribución de abundancias. Aquí a tarefa é comparar a estrutura das mostras. Anota na libreta de erros a condición con ou sen reposición se foi o punto que cambiou o teu resultado.

Preguntas frecuentes

Dúas mostras coa mesma riqueza teñen a mesma diversidade en todos os sentidos?

Non. Poden diferir no reparto das abundancias, nas identidades das especies e noutros aspectos que a riqueza observada non resume.

A suma dos cadrados das proporcións é o número de especies?

Non. Coa fórmula definida, resume a concentración e equivale á probabilidade de obter a mesma especie en dúas seleccións independentes con reposición.

Detectar máis especies nunha mostra maior proba un aumento real?

Non. O maior esforzo pode revelar especies xa presentes. Para comparar cambios cómpre considerar o método, o esforzo e as condicións de detección.

Compara o reparto sen perder as condicións da mostra

Resolve o primeiro caso cun total de 200 individuos e as mesmas proporcións. Explica que cambia nas abundancias absolutas e que permanece igual na riqueza e na concentración. Para ampliar o estudo, consulta os contidos e as condicións actuais de compra de Bioloxía para Galicia.