¿Qué es Diversidad? — Biología

Definición 14.4 Biología universitaria — tercer año · Capítulo 14 — Microbiomas y simbiosis

Para una comunidad de $S$ especies con abundancias relativas $p_{1},\dots, p_{S}$ ( $\sum p_{i} = 1$ ): la riqueza es $S$ ; el índice de Shannon $H = -\sum_{i} p_{i}\ln p_{i}$ mide la incertidumbre sobre la especie de un individuo tomado al azar, y $e^{H}$ es el número de especies igualmente abundantes que daría la misma incertidumbre (el número efectivo de especies); el índice de Simpson $D = \sum_{i} p_{i}^{2}$ es la probabilidad de que dos individuos tomados al azar sean de la misma especie, y $1/D$ es otro número efectivo, ponderado hacia las especies comunes. La riqueza depende de cuántos individuos se hayan mirado: una curva de rarefacción representa las especies encontradas frente al número de individuos muestreados, y se aplana cuando ya se han visto casi todas las especies.

Ejemplos

Ejemplo 14.6 (Dos intestinos)

Una muestra de $1000$ lecturas de una persona da $150$ especies, con $H = 3.5$ y $40$ singletonas; una muestra de $5000$ lecturas de otra da $260$ especies. La segunda no es necesariamente más diversa: se muestreó cinco veces más a fondo, y rarefacerla a $1000$ lecturas puede dar $150$ también. La cobertura de la primera muestra es $1 - 40/1000 = 96\,\%$ : el cuatro por ciento de las bacterias de ese intestino pertenece a especies que la muestra no vio nunca, y una muestra más profunda las encontrará. Los números efectivos, unas $e^{3.5} \approx 33$ especies de uniformidad frente a una riqueza de $150$ , dicen que unas pocas especies dominan — que es el aspecto que tiene todo intestino.

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