La teoría de la biogeografía insular es un libro de 1967 del ecologista Robert MacArthur y el biólogo Edward O. Wilson . [1] Es ampliamente considerado como un trabajo fundamental en biogeografía y ecología de islas . Princeton University Press reimprimió el libro en 2001 como parte de la serie "Princeton Landmarks in Biology". [1] El libro popularizó la teoría de que la biota insular mantiene un equilibrio dinámico entre las tasas de inmigración y extinción. El libro también popularizó los conceptos y la terminología de la teoría de selección r/K . [2]
La teoría de la biogeografía insular tiene sus raíces en el trabajo de Wilson sobre las hormigas de Melanesia . MacArthur sintetizó las ideas de Wilson sobre competencia, colonización y equilibrio en una representación gráfica simple de las curvas de inmigración y extinción, a partir de la cual se puede determinar el número de especies en equilibrio en una isla. [3] Las ideas de MacArthur y Wilson se presentaron por primera vez en un artículo publicado en 1963, [4] y se desarrollaron en un libro. [3]
En el capítulo introductorio, MacArthur y Wilson destacan la importancia de estudiar la biogeografía de las islas. Dado que las islas son menos complejas y más numerosas que los ecosistemas más grandes, las islas brindan mejores oportunidades para desarrollar conocimientos y realizar investigaciones de campo replicables. Dado que los microcosmos insulares son comunes a todos los ecosistemas, los principios de la biogeografía insular se pueden aplicar de manera general.
En los Capítulos 2 y 3, MacArthur y Wilson postulan que la riqueza de especies insulares depende del tamaño de la isla y del aislamiento de las regiones de origen. Los autores presentan un modelo de equilibrio que se basa en el siguiente concepto: cuando se suma el número de especies en una isla, la tasa de inmigración de nuevas especies de la isla disminuirá mientras que la tasa de extinción de especies residentes aumentará. MacArthur y Wilson suponen, por tanto, que habrá un punto de equilibrio en el que la tasa de inmigración será igual a la tasa de extinción. Además, plantean la hipótesis de que un aumento en el tamaño de la isla reducirá las curvas de extinción, mientras que una disminución en la distancia entre la isla y la región de origen aumentará las curvas de inmigración. Dado que la intersección de las curvas de tasas de inmigración y extinción determina el número de especies, los autores predicen que las islas más grandes tendrán más especies que las islas más pequeñas (suponiendo que estas islas estén comparativamente aisladas) y las islas aisladas tendrán menos especies que las islas más próximas a las regiones de origen ( suponiendo que estas islas sean igualmente grandes). Hay un discurso adicional sobre cómo los grupos insulares y los trampolines afectan este modelo.
El capítulo 4 analiza la teoría de la supervivencia. Los autores describen un modelo que establece que la probabilidad de una colonización exitosa depende de la tasa de natalidad, la tasa de mortalidad y la capacidad de carga del medio ambiente. A partir de este modelo, se extraen conclusiones sobre el tiempo medio de supervivencia de la descendencia de un propágulo, el tiempo medio de supervivencia de una población saturada y las características de los propágulos exitosos.
En el Capítulo 5, MacArthur y Wilson examinan por qué las especies pueden excluirse de ambientes insulares y cómo cambia el nicho de una especie después de su introducción. Los autores suponen que las especies pioneras pueden excluirse por las siguientes razones: la isla tiene niveles saturados de competencia preexistente, las especies pioneras no pueden mantener una población lo suficientemente grande como para evitar la extinción y la isla alberga demasiados o muy pocos depredadores naturales. Cuando una especie coloniza una nueva área, los autores afirman que la especie cambiará, expandirá o contraerá su nicho realizado.
El capítulo 6 es una exploración teórica de los modelos de dispersión. Los autores consideran cómo los escalones insulares afectan la dispersión de especies, en particular, los efectos que el tamaño y el aislamiento de los escalones tienen sobre la dispersión. Se da más consideración a cómo las curvas de dispersión y la distancia promedio recorrida por los pioneros impactan este estudio.
En el Capítulo 7, los autores afirman que generalmente hay tres fases consecutivas en la evolución de las poblaciones después de la colonización. Inicialmente, existe una tendencia entre los colonizadores a evolucionar de estrategas r a estrategas K. El efecto fundador también puede influir en las poblaciones colonizadoras durante esta primera fase. La segunda fase está marcada por adaptaciones a largo plazo al entorno local. En este período, la capacidad de dispersión suele reducirse y los colonizadores se diferenciarán o se asimilarán a especies competidoras. En la tercera fase, la evolución de las poblaciones colonizadoras puede resultar en especiación y/o radiación adaptativa .
La teoría del equilibrio de la biota insular fue probada experimentalmente por EO Wilson y su entonces estudiante de posgrado Daniel Simberloff en seis pequeñas islas de manglares en los Cayos de Florida. Las islas fueron fumigadas para eliminar las poblaciones de artrópodos. Luego se observó la inmigración de especies a la isla en un censo del primer y segundo año. Wilson y Simberloff confirmaron que existía una relación inversa entre el número de especies en una isla y la distancia a la región de origen, como se predijo en La teoría de la biogeografía insular . [5]
La teoría de la biogeografía insular de MacArthur y Wilson se ha aplicado ampliamente fuera de los ecosistemas insulares. Para la microbiota, la teoría se ha aplicado a la distribución de hongos ectomicorrízicos en los árboles, [6] la distribución de bacterias en los huecos de los árboles llenos de agua, [7] y la distribución de hongos entre los arbustos. [8] Mientras que para la flora y la fauna, las predicciones de la teoría se han realizado con la riqueza de especies de plantas en las montañas [9] y con la riqueza de especies de caracoles acuáticos en cuerpos de agua. [10] Nuevas aplicaciones consideraron las plantas como islas para especies de insectos [11] y la dependencia de la riqueza de especies de ácaros de las áreas de hábitat de especies de roedores. [12] El trabajo de MacArthur y Wilson se ha utilizado como base en otras teorías ecológicas, en particular la teoría neutral unificada de la biodiversidad , [13] y ha sido fundamental para los campos de la ecología del paisaje , la biología de la invasión y la biología de la conservación . [3] [1]
Varios estudios han cuestionado los supuestos subyacentes de la teoría de la biogeografía insular de MacArthur y Wilson: específicamente, la intercambiabilidad de especies e islas, la independencia entre inmigración y extinción, y la insignificancia de los procesos no equilibrados. [14] La teoría de la biogeografía insular también se puede aplicar a la fragmentación del hábitat . [15] Sin embargo, limitaciones y matices como los efectos de borde, los efectos de matriz y los cambios a nivel comunitario impiden que esta teoría se aplique universalmente a todos los sistemas. [15] En el prefacio de 2001, Wilson afirmó que "los defectos del libro radican en su excesiva simplificación e insuficiencia". [1]
En 2007, se celebró un simposio en la Universidad de Harvard en honor al cuadragésimo aniversario de La teoría de la biogeografía insular . [3] Después de esta conferencia, se publicó una colección de artículos en el libro The Theory of Island Biogeography Revisited . [3]
El debate SLOSS se basa en la sugerencia de los autores de que una única reserva grande era preferible a varias reservas pequeñas.