Guiones para el programa de Botánica II (Grado de Biología, Universidad de Sevilla)

Tema 18.- Conceptos básicos de Geobotánica

Licencia de Creative Commons Carlos Romero Zarco, Universidad de Sevilla

Introducción - Corología y Florística - Biomas - Estatus florístico - Reinos biogeográficos - Biodiversidad vegetal - Resumen -
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Introducción
  • La Geobotánica (o Fitogeografía) es la especialidad de la Biogeografía que estudia las plantas en su relación con la Tierra. Teniendo en cuenta su objeto de estudio y su finalidad, no es más que la parte botánica de la Biogeografía, una ciencia más amplia e interdisciplinar, que integra los conocimientos de la Geografía y de la Biología.
  • El término Geobotánica ha sido el favorito de los autores españoles, siguiendo la escuela sigmatista del s. XX.
  • Modernamente, ambos términos (Geobotánica y Fitogeografía) son dados por sinónimos, pero en su origen había una diferencia de matiz:
    • El punto de vista de la Geobotánica es particular: comienza con el estudio de la influencia del medio en la distribución de las plantas. Se empieza por estudiar las plantas a pequeña escala. Los programas y libros de Botánica afirman: "Alexander von Humboldt fue el padre de la Geobotánica"
    • El punto de partida de la Fitogeografía son las regiones de la tierra y se considera el tema a gran escala para delimitar zonas de flora y vegetación. En artículos en inglés se dice "Alexander von Humboldt... father of phytogeography"
  • ¿Cuál fue la obra inicial de esta ciencia?:
    • Humbodlt, Alexander von; Bonpland, Aimé (1805). Essai sur la geographie des plantes...
  • ¿Qué estudia la Fitogeografía?
    • La ecología de las plantas, incluyendo los biomas y el estudio fisonómico de la vegetación.
    • La distribución de las plantas (Corología y Florística). Es el núcleo de la Fitogeografía y el aspecto de mayor interés para la Botánica Sistemática.
    • Las comunidades vegetales (Fitocenología y su versión dominante, la Fitosociología). Estudio descriptivo de la vegetación.
    • La historia de la flora y de la vegetación (Fitogeografía histórica). Tiene una estrecha relación con la Paleobotánica, que es el estudio sistemático de los fósiles vegetales y la reconstrucción de sus hábitats.



Alexander von Humboldt en el sello de 50
peniques (medio marco alemán) editado con
motivo del 200 aniversario de su nacimiento.
Von Karl Joseph Stieler - scanned by NobbiP,
Gemeinfrei, https://commons.wikimedia.org


Distribución de los fósiles de Glossopteris, un
"helecho con semilla" del Pérmico en las
masas terrestres que formaron Gondwana.
De Petter Bøckman - Trabajo propio, Dominio
público, https://commons.wikimedia.org


Análisis filogeográfico de poblaciones de
Hypochaeris glabra (asteraceae). Ortiz & al. in
Journal of Biogeography (2009) 36, 1384–1397.

Se muestra la variabilidad genética y la
afinidad entre las poblaciones a lo largo
del área de distribución de la especie.
  • La metodología más reciente de la Fitogeografía es la Filogeografía:
    • La Filogeografía es el estudio de los procesos históricos que pueden explicar los cambios de las distribuciones geográficas de linajes genealógicos.
    • Esto se logra considerando la distribución geográfica de los individuos a la luz de la genética, particularmente la genética de poblaciones, con el uso de marcadores moleculares.


Estudio de la distribución de las plantas: Corología y Florística

Distribución del olivo (Olea europaea)


Portada de una flora


Distribución disyunta del género Magnolia

  • Hay distribuciones más o 
    menos continuas y otras
    disyuntas
  • La Corología estudia la distribución actual de las plantas especie por especie (o taxón por taxón).
    • Su objeto directo de estudio son los taxones individuales.
    • El resultado es un mapa de distribución.
    • Ejemplo: distribución del olivo (Olea europaea).
  • La Florística estudia la lista de especies (o taxones) presentes en un territorio dado.
    • Su objeto de estudio son espacios geográficos concretos.
    • El resultado es una monografía, una "flora".
    • Ejemplo: Flora Vascular de Andalucía Occidental.
  • Las especies que se distribuyen ampliamente se denominan eurícoras.
  • Las que tienen un área de distribución reducida se denominan estenócoras.
  • La distribución actual de una especie puede responder a:
    • Factores ecológicos actuales: bióticos o abióticos (clima, suelos, interacciones...).
    • Factores históricos: tectónica de placas, orogenia, cambios climáticos, migraciones...


Biomas de la Tierra
  • Los biomas son grandes zonas terrestres que comparten clima, vegetación y fauna.
  • Hay diferentes interpretaciones pero todas parten de una tipificación de las vegetación más o menos precisa.
  • Veremos sólo los biomas presentes en Europa, de norte a sur:
  • Tundra ártica: vegetación constituida por una gran riqueza de líquenes, briofitas y muy pocas especies de espermatofitas (hierbas o arbustos enanos). 
    • Costa ártica de Rusia, interior de Islandia y litoral de Groenlandia.
  • Tundra de montaña: equivalente a la tundra ártica pero condicionada por la orografía. Suele tener una flora algo diferente debido a su historia.
    • Ocupa un gran extensión de Escandinavia (la mayor parte de Noruega) y las zonas altas de los montes Urales en Rusia.
    • Este tipo de vegetación puede encontrarse también en pequeñas áreas de alta montaña (tundra alpina), demasiado pequeñas para una representación mundial. Ejemplo: tundra alpina de Srra. Nevada.
  • Taiga: bioma caracterizado por sus formaciones boscosas de coníferas, siendo una de las mayores masas forestales del planeta.
    • Clima continental boreal.
    • Cubre potencialmente la mayor parte de Escandinavia, la mayor extensión de la Rusia europea, así como las zonas costeras de Islandia.
  • Bosque templado caducifolio: potencialmente ocuparía la mayor parte de Europa continental y de las Islas Británicas.
    • Son bosques mixtos donde predominan las especies de fagáceas de hoja caduca.
    • Clima templado, continental u oceánico.
    • Al ser zonas muy densamente pobladas, su vegetación natural está muy alterada.
    • En la Península Ibérica ocupa la Cornisa Cantábrica, Galicia y el NO de Portugal.
  • Bosque de montaña: formaciones leñosas muy diversas, pero con mayor presencia de coníferas que los bosques templados y abundancia de matorrales espinosos y vegetación orófila.
    • Clima de montaña, con fuertes oscilaciones y muy variable en función de la orientación y los vientos dominantes.
    • Ocupa una buena parte de las Tierras Altas de Escocia (según otros allí habría taiga) y casi todas las montañas europeas de la orogenia alpina: Pirineos, Alpes, Alpes Dináricos, Cárpatos y Balcanes.
    • Su flora tiene una historia muy compleja y es de gran riqueza, acaparando buena parte de las especies amenazadas de Europa.
    • En el sur de España existen importantes núcleos de este tipo de vegetación que no se representan en los mapas mundiales pero tienen un gran interés para Andalucía: alta montaña (> 1.700 m.) Sierras de Cazorla-Segura, Sierras de Baza-Filabres y Sierra Nevada, principalmente.


Biomas terrestres basados en la vegetación.
De SirHenrry - Trabajo propio, CC BY-SA 4.0,
https://commons.wikimedia.org


Robledal de Quercus pyrenaica en la comarca de
La Vera (Cáceres). C.R.Z.


Encinar denso (Quercus rotundifolia) en
Prado del Rey (Cádiz). C.R.Z.


Matorral espinoso de Bupleurum spinosum en la
Sierra de las Nieves (Málaga). C.R.Z.


Pinar de alta montaña. Pinus nigra subsp.
salzmanii en la Srra. de Alcaraz

Romeral-tomillar en la Srra. de Esparteros
(Sevilla).C.R.Z.


Paisaje del Desierto de Tabernas (Almería).
  • Vegetación mediterránea: un complejo mosaico de bosques perennifolios esclerófilos, formaciones abiertas de coníferas, matorrales diversos, praderas con carácter estepario y vegetación rupícola.
    • Ocupa las riberas del Mediterráneo, penetrando en el interior de las mesetas ibéricas.
    • Clima mediterráneo, con variantes más o menos continentales. Verano caluroso y muy seco.
    • Al igual que los bosques templados, sufre una fuerte influencia antrópica.
    • Las zonas litorales y de media montaña son especialmente ricas en especies endémicas.
  • Desierto semiárido: precipitaciones anuales por debajo de los 200-250 mm, en zonas templado-cálidas, con escaso desarrollo de la vegetación y predominio de matorrales xerófilos y pastos fomando macollas tenaces (espartales).
    • En Europa solo se da en una franja costera del SE peninsular, desde el oeste de Almería hasta el sur de Alicante. Es de destacar el Desierto de Tabernas, en Almería.
    • El principal factor condicionente es la sombra de lluvia, producida por las altas montañas circundantes que bloquean las masas de aire húmedo del Atlántico.
    • A pesar de su aspecto, es una zona de especial riqueza florística, con especies endémicas y otras africanas que tienen aquí sus únicas poblaciones europeas.


Estatus florístico de los taxones

Gadoria falukei (plantaginácea), género y
especie endémicos de la Srra. de Gádor
(Almería), descrita en 2017.
Foto: Andrés Ivorra (Facebook).


Oxalis pes-caprae (vinagrito, oxalidácea),
neófito sudafricano muy abundante en
ambientes antrópicos.
Foto de fondo: A. Campano;
detalle A. Ivorra (Facebook)


Cestos de caña común (Arundo donax,
gramínea), arqueófita potencialmente
invasora en España.
Foto: E. Sánchez Gullón (Facebook), 2020.


Opuntia sp. (tuna, chumbera, cactácea),
neófitas americanas muy apreciadas en
ambientes agrícolas, pero potencialmente invasoras. Foto: V. Bellerín.


Carpobrotus edulis (uña de león, aizoácea),
neófito sudafricano invasor en la vegetación costera. Foto: J.D. Franco Navarro.


Nicotiana glauca (gandul, tabaco moruno,
neófita americana.
  • En la flora de un territorio dado hay taxones que son exclusivos (plantas endémicas) y otros que han sido introducidos recientemente procedentes de otro territorio (plantas exóticas o alóctonas).
  • Entre esas dos situaciones extremas, hay diversos grados en la relación espacio-temporal entre un taxón y un territorio. Ese es el concepto de estatus florístico de un taxón.
  • Para abreviar hablaremos de especies, pero estos conceptos son igualmente válidos para categorías inferiores (subespecies o variedades) o superiores (géneros y familias).
  • Existen varios sistemas para definir el estatus de las especies que se usan en diferentes especialidades y por distintas entidades científicas, gubernamentales, etc.
  • Lo primero que hay que valorar es si una especie es silvestre (se propaga por sí misma) o si es cultivada.
  • La principal diferencia en cuanto al estatus florístico de las especies silvestres se da entre las especies autóctonas y las alóctonas.
  • Una especie autóctona (o nativa) es la que ocupa en espacio y un hábitat de forma natural, como resultado de la evolución biológica y la historia de la flora y la vegetación de la zona donde vive.
    • Entre ellas están las endémicas, que solo se conocen en esa zona, y las no endémicas, que crecen de forma natural en otros territorios.
      • El endemismo es un concepto relativo al tamaño del área de distribución y del taxón considerado.
      • Normalmente decimos que una especie es endémica cuando nos referimos a un territorio del tamaño de un país, una región o una cadena montañosa, etc. Pero también podemos afirmar que tal o cual familia es endémica de un determinado continente.
      • Causas e importancia del endemismo:
    • Las especies no endémicas se califican según su área de distribución natural. Por ejemplo, especies euro-siberianas, mediterráneas,  macaronésicas, etc.
  • Una especie es alóctona (no nativa o exótica), cuando ha sido introducida por el hombre de forma accidental o deliberada. Puede haber casos de plantas que se han introducido por sí mismas, pero son difíciles de demostrar.
  • La mayoría de las especies cultivadas (o al menos las variedades concretas de cultivo) son alóctonas. Por ejemplo hay variedades de vides silvestres que son autóctonas, y otras cultivadas que son alóctonas.
    • En función del momento de su introducción, las especies alóctonas se clasifican en:
      • Arqueófitas: son especies que fueron introducidas antes de la época de los grandes viajes, año 1500. Se conocen en la región "desde siempre". Por ejemplo: el olivo, la higuera, la palmera datilera y el granado fueron introducidos en España por diversos pueblos (fenicios, romanos y árabes, principalmente).
      • Muchos arqueófitos son plantas cultivadas (agrícolas u onamentales), pero también las hay que crecen espontáneamente en ecosistemas naturales o antropizados.
      • Neófitas, las que fueron introducidas con posterioridad a esa fecha. Nomalmente son especies de amplia distribución que no aparecen mencionadas en la literatura antigua. En algunos casos se conoce la fecha y el modo de introducción, pero en la mayoría de los casos no.

  • En función de su grado de introducción y su peligrosidad las especies alóctonas se clasifican en:
    • No naturalizadas: no persisten por sí mismas y aparecen de forma casual.
      • Subespontáneas (escapadas de cultivo), como los girasoles, trigos y cebadas de las cunetas.
      • Adventicias, introducidas accidentalmente de forma ocasional, como algunas que se introducen en zonas portuarias por contaminación de maderas, granos, fibras, etc. Pueden extenderse o extinguirse.
    • Naturalizadas: son capaces de reproducirse y dispersarse por sí mismas y forman parte de la flora local sin que podamos diferenciarlas de las autóctonas. Por tanto se trata de especies silvestres.
      • Invasoras: las que tienen capacidad de competir con la flora autóctona y pueden desplazarla. La definición básica de la UICN de EEI: “Especie exótica invasora: especie exótica que se establece en un ecosistema o hábitat natural o seminatural; es un agente de cambio y amenaza la diversidad biológica nativa”. Existe un "Catálogo Español de Especies Exóticas Invasoras - Flora" (1). Las comunidades autónomas pueden tener sus propias listas adaptadas a su clima (2).
      • El concepto de especie invasora se aplica de forma relativa a una región concreta. Por ejemplo, el madroño (Arbutus unedo) es una especie autóctona en la Península o incluso puede estar amenazada en alguna comunidad, sin embargo se considera un especie invasora en las Islas Canarias. En Andalucía, la inclusión en la lista del tabaco moruno (Nicotiana glauca) ha sido declarada nula por sentencia del Tribunal Supremo (3).


Reinos biogeográficos
  • Un reino biogeográfico o ecozona es una gran zona de la superficie de la Tierra definida por los patrones de distribución de las plantas y los animales.
  • La primera división de la Tierra en regiones biogeográficas se debe al estudio de Alfred Russell Wallace (1823-1913), el mismo naturalista que apoyó a Darwin en la teoría de la evolución por selección natural.
  • Wallace se basó en la distribución de los animales pero su resultado es muy parecido al que se mantiene hoy día para flora y fauna.
  • En la actualidad la clasificación más aceptada es la de la WWF (World Wildlife Fund for Nature). Divide la Tierra en 8 reinos o ecozonas. De O a E y de N a S son:
    • Paleártico: Europa, gran parte de Asia y N de África; el de mayor extensión.
    • Neártico: la mayor parte de Norteamérica y Groenlandia; el 2º en extensión.
    • Afrotropical: África subshariana y S de la Península Arábica; 3º en extensión.
    • Neotropical: Sudamérica, las Antillas, Centroamérica y S de México; 4º en extensión.
    • Australasia: Australia, Nueva Zelanda, Nueva Guinea e islas de Indonesia al E de la línea de Wallace; 5º en extensión.
    • Indomalayo: SE de Asia y parte occidental de Indonesia (línea de Wallace); 6º en extensión. No representado.
    • Oceánico: islas del Pacífico Sur; 7º en extensión. No representado en el mapa.
    • Antártico: la Antártida; el reino de menor extensión. No representado.

Alfred Russell Wallace, el otro "padre"
de la Biogeografía


Línea de Wallace, que separa Indonesia en
dos zonas en función de la distribución
de fauna y flora.



Reinos biogeográficos del WWF. De User:
Lokal_Profil., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org

Biodiversidad Vegetal

Eward Osborne Wilson; Universidad de Harvard,
2003. De Jim Harrison - PLoS, CC BY 2.5,
https://commons.wikimedia.org


Hotspots de Biodiversidad mundial (2001)
Ninjatacoshell-CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org


Hotspot vegetal del arco montañoso
Bético-Rifeño (4)
  • BIodiversidad es un neologismo utilizado por primera vez en 1986, en el primer foro sobre diversidad biológica organizado por el National Research Council of America (NRC).
  • El concepto se debe a la obra de  Eward Osborne Wilson (Alabama, 1925-Massachusetts, 26-dic-2021).
  • "La biodiversidad o diversidad biológica se refiere a toda la variedad de vida en el planeta. Se refiere a la gran gama de animales y plantas, al lugar donde viven y a los ambientes que los rodean en todo el mundo" (E.O. Wilson, BBC News, 10 de junio de 2010).
  • Políticos y periodistas utilizan el término sin saber de forma apropiada de lo que están hablando.
  • Para empezar, hay 3 niveles de estudio de la Biodiversidad:
    • Biodiversidad genética, cuantificable mediante el estudio de los caracteres moleculares en poblaciones naturales.
    • Biodiversidad taxonómica o alfa-diversidad, que no es solo el número de especies, como se piensa comúnmente, sino también el número de categorías superiores (familias, órdenes, clases, etc.). De este tipo de diversidad trataremos aquí.
    • Biodiversidad ecológica o beta-diversidad, riqueza de ambientes o hábitats diferentes de un territorio.
  • Puntos calientes de biodiversidad. La biodiversidad no se reparte uniformemente en la Tierra. Hay zonas especialmente ricas que se denominan hotspots (puntos calientes) de biodiversidad y tienen utilidad para mejorar las políticas de protección medioambiental a escala global.


Resumen

Notas:
(1) https://www.miteco.gob.es/es/biodiversidad/temas/conservacion-de-especies/especies-exoticas-invasoras/ce_eei_flora.aspx
(2) https://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/portal/landing-page-%C3%ADndice/-/asset_publisher/zX2ouZa4r1Rf/content/cat-c3-a1logo-de-especies-ex-c3-b3ticas-invasoras/20151
(3) https://www.boe.es/diario_boe/txt.php?id=BOE-A-2015-5485
(4) Molina-Venegas, R. (2015). Una flora entre dos continentes, el punto caliente de diversidad vegetal Bético-Rifeño en el Mediterráneo occidental. Chronica Natura 5:16-25.
Página editada el 4 de agosto de 2022 - Editada el 10 de noviembre de 2023