Ecosistemas en comunidades

Diversidad en Ecosistemas y Comunidades
Un individuo en una comunidad pertenece a una de varias especies posibles. Así, la información sobre la diversidad en una comunidad cualquiera se puede resumir como un conjunto de especies, donde cada especie se encuentra representada por una cierta cantidad de individuos, es decir, cada especie tiene un valor de abundancia que le caracteriza. Desde elpunto de vista matemático, este problema podemos visualizarlo como un vector de especies, cada una representada por un valor de abundancia o frecuencia relativas. Este problema estadístico, en el que se quiere describir un conjunto en el que cada individuo puede pertenecer a una de varias categorías discretas (en nuestro caso, especies biológicas), no es exclusivo de la biología, sino que es comúnen otras muchas ramas científicas. Uno de los casos mas comunes es el de los códigos alfabéticos, donde cada carácter debe necesariamente pertenecer a una letra del alfabeto. Por su analogía y aplicabilidad hacia este tipo de problemas, la teoría matemática que trata el estudio de la heterogeneidad en series con varios estados discretos se conoce como teoría de la información. La teoría de lainformación ha sido usada en ecología para medir la diversidad biológica.
En principio, la heterogeneidad de una serie de datos depende tanto del número de categorías como de las abundancias de los individuos que componen cada categoría. En ecología, este principio se traduce sencillamente como que la biodiversidad a escala de una comunidad dependa tanto del número de especies presentes (riquezaespecífica),como de las abundancias relativas (equitatividad). Estos dos elementos, riqueza específica y equitatividad, son los dos factores fundamentales que definen la diversidad de una comunidad.
La riqueza específica se mide como el número de especies presentes en una comunidad. La equitatividad se puede medir de muchas formas. Una de las más sencillas es estimar la equitatividad a partir de laabundancia de la especie dominante. El valor de E se acerca a cero cuando una especie domina sobre todas las demás en la comunidad y se acerca a 1 cuando todas las especies comparten abundancias similares.
La diversidad, como valor único que combina ambos parámetros (riqueza específica y equitatividad) ha sido medida a través de una gran cantidad de formas. Las dos más usuales provienen ambas de lateoría de la información y se conocen en ecología como el Índice de Simpson y el Índice de Shannon-Weaver.
Patrones de abundancia de especies
A principios de la década de los 40, el estadístico británico Ronald Fisher, se enfrentó con una pregunta ecológica, aparentemente imposible de responder. C.B. Williams, un biólogo británico que estudiaba las mariposas de las selvas del archipiélagomalayo, había notado que existe una cierta distribución estadística de la rareza y la abundancia de las especies recolectadas. Mientras que algunas mariposas eran muy comunes en el campo, otras eran menos frecuentes y finalmente, algunas especies de mariposas eran definitivamente raras, con un solo ejemplar recolectado.
Fisher se dedicó a estudiar el problema de Williams en colaboración con A.S.Corbet, un zoogeógrafo británico. Aunque la matemática asociada al problema es relativamente complicada, el enfoque de Fisher para resolver el enigma fue relativamente sencillo. Fisher construyó un diagrama en el que puso el número de individuos colectados en las ábsidas y la cantidad de especies representadas en la colección por ese número de individuos, en las ordenadas. Así la altura de cada punto dela gráfica nos indica el número de especies en la colección representadas por un sólo individuo, el de las que se colectaron sólo dos, tres, cuatro y así sucesivamente. Aceptando que el número de individuos con el que esta representada una especie en una muestra es una variable aleatoria con una media que representa el potencial biológico de la especie, Fisher pudo despejar un modelo teórico...