El documento describe los conceptos clave de diversidad en ecología, incluyendo diversidad alfa (riqueza de especies locales), diversidad beta (diferencias en la composición de especies entre comunidades), y varios índices para medir la diversidad como Simpson, Shannon-Weaver, Chao y ACE. También discute el esfuerzo de muestreo y cómo la riqueza de especies observadas aumenta con más muestreo. Finalmente, describe métodos para medir la diversidad beta como distancias de Bray-Curtis, Jaccard y UniFrac.

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Índices de
Diversidad
Dr. Hugo Castelán

2. Outline
❏ Diversidad
❏ Esfuerzo de muestreo
❏ Diversidad alfa
❏ Diversidad beta
❏ Sesión Práctica

3. Outline
❏ Diversidad
❏ Esfuerzo de muestreo
❏ Diversidad alfa
❏ Diversidad beta
❏ Sesión Práctica

4. Diversidad
La diversidad de especies de una comunidad se
define como el número de especies en la
comunidad, y en metagenómica, a menudo se
estima utilizando el número de unidades
taxonómicas operativas (OTU).
Riqueza de especies: Este es el concepto más
antiguo y más simple de la diversidad de especies:
es el número de especies de la comunidad o de la
región.

5. Diversidad
¿Si una comunidad tiene 10 especies igualmente abundantes, debería tener la
misma diversidad como otra comunidad con 10 especies, donde una de las cuales
comprende el 99% del total
individuos?

6. Diversidad
En un bosque con 10 especies de árboles igualmente abundantes, es probable que dos árboles seleccionados al azar ser
diferentes especies. Pero en un bosque con 10 especies, una de las cuales es dominante y contiene el 99% de todos los
individuos, es poco probable que dos árboles seleccionados al azar sean especies diferentes. Heterogeneidad

7. Uniformidad (evenness)
Es una medida que intenta cuantificar la igualdad de representación de
la especies en una comunidad. Cuantificación de la abundancia.
La complejidad de la comunidad es una función del número de
especies en la comunidad (riqueza) y su abundancia relativa
(uniformidad).
Una comunidad con más especies que están más cerca de tener similar
abundancia es más compleja que una comunidad con menos especies
que tienen una abundancia desigual.

8. Diversidad

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❏ Diversidad
❏ Esfuerzo de muestreo
❏ Diversidad alfa
❏ Diversidad beta
❏ Sesión Práctica

10. Esfuerzo de muestreo
Las curvas de acumulación de
especies son una forma
conveniente de expresar el
principio de esfuerzo de
remuestreo, ya que a medida
que se muestrea más en una
comunidad, se acumulan más
especies.

11. Outline
❏ Diversidad
❏ Esfuerzo de muestreo
❏ Diversidad alfa
❏ Diversidad beta
❏ Sesión Práctica

12. Diversidad Alfa
Riqueza de especies en una región determinada. “Diversidad Local”
Índices de diversidad:
Predicen el número de especies para la comunidad a partir de la riqueza
observada y de la abundancia de las especies
Chao: toma en cuenta la distribución de las especies entre las muestras y es
recomendable para muestras pequeñas
ACE: son estimadores que utilizan datos de abundancia, basados en el concepto
estadístico de cobertura de muestreo.

13. Diversidad Alfa
Simpson (D): medida de la heterogeneidad de abundancia en la
muestra. Está basado en la probabilidad de que si se toman dos
individuos, estos sean de la misma especie. Toma valores desde 0-1,
índices cercanos a 1 indican que sólo unas pocas especies predominan
en la muestra
Shannon-Weaver (H): medida de entropía donde el sistema es la
comunidad. Calcula la probabilidad de predecir la especie del siguiente
individuo tomado al azar de la comunidad. El índice vale 0 para
comunidades con una sola especie hasta valores altos para
comunidades con muchas especies, cada una con pocos individuos. Por
lo general toma valores mayores a 5 para muestras muy diversas.

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❏ Diversidad
❏ Esfuerzo de muestreo
❏ Diversidad alfa
❏ Diversidad beta
❏ Sesión Práctica

15. Diversidad Beta
Es la diversidad en la comunidad microbiana entre diferentes entornos
(Es la diferencia en los perfiles de abundancia taxonómica de diferentes
muestras).
¿Qué tan diferente es la composición microbiana en un ambiente
comparado con otro?

16. Diversidad Beta
Disimilitud de Bray–Curtis
- Se basa en datos de abundancia o lectura
- Son las diferencias en la abundancia microbiana entre dos muestras (por ejemplo, a nivel
de especie) los valores que toma son de 0 a 1.
0 significa que ambas muestras comparten la misma especie con la misma abundancia
exacta
1 significa que ambas muestras tienen abundancias de especies diferentes

17. Diversidad Beta
Distancia Jaccard
- Se basa en la presencia o ausencia de especies (no incluye información de abundancia)
- También evalúa la diferente en composición microbiana entre dos muestras.
0 significa que ambas muestras comparten exactamente la misma especie
1 significa que ambas muestras no tienen especies en común

18. Diversidad Beta
UniFrac
- Distancias de secuencia (árbol filogenético)
- Basado en la fracción de la longitud de rama que se comparte entre
dos muestras o exclusiva de una u otra muestra

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❏ Diversidad alfa
❏ Diversidad beta
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20. ¡Gracias!
M. en C. Roberto Galindo Ramírez
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