Banerjee, A.K., Harms, N.E., Mukherjee, A., Gaskin, J.F., 2020. Niche dynamics and potential distribution of Butomus umbellatus under current and future climate scenarios in North America. Hydrobiologia 847, 1505–1520. https://doi.org/10.1007/s10750-020-04205-1
Observed niche overlap between native and invasive ranges was estimated using Schoener’s index of niche breadth (D) and statistically evaluated using niche similarity test based on 95% confidence interval to test the null hypothesis of random expectation of niche similarity between native and invasive ranges (Broennimann et al., 2012). By overlapping environmental spaces of native and invasive ranges, we measured species niches by estimating unfilled niche of the native range (U), overlapping niche of both ranges (O), and expanded niche in the invaded range (E). These analyses were performed using the ecospat package version 3.0 (Broennimann et al., 2012) in R ### 🧩 1. Qué estaban analizando
Los investigadores querían saber hasta qué punto el nicho climático (las condiciones ambientales donde vive la especie) es similar entre el área nativa y la invasora de B. umbellatus.
En otras palabras:
👉 ¿la especie usa los mismos climas en ambos lugares, o ha cambiado su
nicho climático al invadir nuevas zonas?
Usaron un índice llamado “D de Schoener”, que mide cuánto se parecen dos nichos (va de 0 a 1):
D = 0 → no hay solapamiento (los nichos son totalmente distintos).
D = 1 → solapamiento total (los nichos son idénticos).
Así pueden cuantificar cuánto coincide el nicho climático del área nativa con el del área invadida.
Aplicaron una prueba estadística de similitud de nichos (niche similarity test).
Esta prueba compara el valor observado de D con lo que se esperaría por azar (si las distribuciones fueran aleatorias).
Si el valor observado es mayor que lo esperado al azar, significa que los nichos son más parecidos de lo que se esperaría por casualidad, lo que sugiere que la especie mantiene su nicho.
Si no, puede indicar que ha cambiado o expandido su nicho.
Para evaluar esto, usaron un intervalo de confianza del 95 % (lo habitual en estadística).
Al superponer los nichos del área nativa e invasora, calcularon tres partes del espacio ambiental:
| Símbolo | Significado | Qué indica |
|---|---|---|
| U (Unfilled niche) | Nicho no ocupado | Condiciones climáticas del área nativa que no se encuentran (o no se usan) en el área invadida. |
| O (Overlap) | Nicho solapado | Condiciones compartidas entre ambos nichos (climas donde la especie vive tanto en su zona nativa como invasora). |
| E (Expanded niche) | Nicho expandido | Condiciones nuevas que la especie ocupa solo en la zona invadida (indica posible expansión o cambio del nicho). |
Estos tres componentes ayudan a entender cómo ha cambiado o no el nicho climático durante la invasión.
Usaron el paquete ecospat (versión 3.0)
en R, que incluye funciones para:
Calcular el índice de Schoener (D),
Hacer las pruebas de similitud,
Estimar U, O y E,
Y generar gráficos del espacio ambiental (basado en Broennimann et al., 2012).
Si el test de similitud de nichos (niche similarity test) es significativo, significa que los nichos son más parecidos de lo que se esperaría por azar,
pero no que sean exactamente iguales.
🔍 Vamos paso a paso:
Mide cuánto se parecen dos nichos (va de 0 a 1):
0 → sin solapamiento (completamente distintos)
1 → solapamiento total (idénticos)
Pero D por sí solo no te dice si esa similitud es “estadísticamente importante” o simplemente producto del azar.
2️⃣ El test de similitud de nichos
Este test genera una distribución aleatoria de D (simulando nichos al azar) y compara tu valor observado de D con esa distribución.
Hipótesis nula (H₀): los nichos son similares solo por azar.
Hipótesis alternativa (H₁): los nichos son más similares de lo que se esperaría al azar.
👉 Si el test resulta significativo (p < 0.05),
se rechaza la H₀ → los nichos son más parecidos
de lo que el azar explicaría, es decir, hay
conservación del nicho.
👉 Si no es significativo, puede interpretarse como
cambio o desplazamiento del nicho.
🧭En resumen práctico:
| Resultado | Interpretación |
|---|---|
| D alto (p < 0.05) | Nichos similares (la especie mantiene su nicho entre regiones). |
| D bajo (p > 0.05) | Nichos distintos (ha habido un cambio o expansión del nicho). |
⚠️ Importante:
“Significativo” aquí no quiere decir “idéntico”, sino “más
similar de lo que se esperaría por azar”.
Aun así, el valor numérico de D te indica cuán
fuerte es esa similitud:
D ≈ 0.7–1 → alta similitud.
D ≈ 0.4–0.6 → moderada.
D < 0.3 → baja o nula similitud.
El estudio comparó los nichos climáticos nativo e invasor de B. umbellatus.
Midieron cuánto se solapan (índice D de Schoener) y si esa similitud es mayor o menor de lo esperado al azar.
Además, descompusieron el nicho en tres partes:
U: parte del nicho nativo no ocupada,
O: nicho compartido,
E: nicho nuevo en la zona invadida.
Todo esto lo hicieron con el paquete
ecospaten R, que es la herramienta estándar para estos análisis.
Banerjee, A.K., Harms, N.E., Mukherjee, A., Gaskin, J.F., 2020. Niche dynamics and potential distribution of Butomus umbellatus under current and future climate scenarios in North America. Hydrobiologia 847, 1505–1520. https://doi.org/10.1007/s10750-020-04205-1
MESS analysis was computed using the package dismo (Hijmans et al., 2017) in R to compare the similarity of grid cells occupied by B. umbellatus in the invasive range with grid cells occupied by B. umbellatus in the native range, with respect to the set of selected bioclimatic variables. Grid cells with positive values were within the range of environmental values of the native niche, whereas grid cells with negative values indicated dissimilar environment for at least one variable (Broennimann et al., 2014).
🧭 ¿Qué es un análisis MESS?
MESS significa “Multivariate Environmental
Similarity Surface”, o en español:
👉 “Superficie de similitud ambiental
multivariante”.
Este análisis sirve para comparar los ambientes climáticos entre dos regiones, por ejemplo:
la región nativa (donde la especie vive naturalmente) y
la región invasora (donde se ha expandido).
En este caso, se usa para ver qué tan parecidos o diferentes son los climas entre ambos lugares.
🧮 ¿Qué hizo exactamente el estudio?
Usaron el paquete dismo en R (muy
común en modelado de distribución de especies).
Compararon las celdas de la grilla (grid cells,
o píxeles) donde está B. umbellatus en la zona invasora
con las celdas donde está en la zona nativa,
usando las variables bioclimáticas seleccionadas
(temperatura, precipitación, etc.).
📊 ¿Qué significa el resultado (valores MESS)?
Cada celda del mapa recibe un valor MESS que indica qué tan similar o diferente es su clima respecto al clima nativo:
| Valor MESS | Interpretación | Significado ecológico |
|---|---|---|
| Positivo ( > 0 ) | Ambiente similar al rango climático del área nativa | La especie se encuentra en condiciones conocidas, dentro de su nicho original. |
| Cero ( ≈ 0 ) | Límite del rango ambiental nativo | Está justo en el borde del nicho climático conocido. |
| Negativo ( < 0 ) | Ambiente diferente o nuevo (fuera del rango del área nativa) | Al menos una variable climática tiene valores que no existen en el área nativa → posible nicho nuevo o extrapolación. |
🌍 ¿Qué aporta este análisis?
El MESS te dice dónde el modelo o la especie está “en terreno
conocido” (climas similares al área nativa)
y dónde está en “terreno nuevo” (climas distintos,
fuera de su rango original).
En invasiones biológicas, esto es muy útil porque:
Si la especie ocupa áreas con valores MESS
negativos, significa que está prosperando en
condiciones ambientales que no existen en su zona de
origen,
👉 lo cual sugiere cambio o expansión del nicho
climático.
Si la mayoría de las áreas invadidas tienen valores positivos, entonces la especie se mantiene dentro de su nicho original.
💡 En resumen
El análisis MESS evalúa cuán parecidos son los climas de la zona invadida respecto al área nativa de B. umbellatus.
Valores positivos → ambientes parecidos (dentro del nicho nativo).
Valores negativos → ambientes distintos (nuevos, fuera del nicho).
Esto ayuda a detectar si la especie mantiene o cambia su nicho climático en el nuevo territorio.