Calculadora del índice de Shannon

La calculadora del índice de diversidad de Shannon es una herramienta que te ayuda a estimar la diversidad de especies en una comunidad. Saber cuál es el índice de diversidad de Shannon puede proporcionar a los ecologistas información útil sobre un hábitat determinado.

Sigue leyendo para saber qué es el índice de diversidad de Shannon-Wiener, qué puede decirte y cómo utilizar la fórmula del índice de diversidad de Shannon.

El índice de diversidad de Shannon (también conocido como índice de diversidad de Shannon-Weaver o Shannon-Wiener) es una métrica popular utilizada en ecología. Se basa en la fórmula de Claude Shannon para la entropía y estima la diversidad de especies. El índice tiene en cuenta el número de especies que viven en un hábitat (riqueza) y su abundancia relativa (uniformidad).

Para obtener el índice de diversidad de Shannon-Wiener de tu conjunto de datos, introduce en la calculadora el número de individuos de cada especie. Puedes introducir hasta 40 muestras.

En la parte inferior, verás los resultados: el índice de diversidad de Shannon, la uniformidad, la riqueza, el número total de individuos y el tamaño medio de la población. Los resultados por defecto se redondean a tres cifras significativas. Puedes cambiar el redondeo en el modo avanzado de la calculadora del índice de diversidad de Shannon.

Otra cosa que puedes configurar en el modo avanzado es la base del logaritmo utilizada en la fórmula del índice de Shannon. Por defecto, la calculadora utiliza el logaritmo natural 🇺🇸.

¿Qué es matemáticamente el índice de diversidad de Shannon? Echa un vistazo a la ecuación:

donde:

• $H$ - Índice de diversidad de Shannon;
• $p_\mathrm{i}$ - proporción de individuos de la i-ésima especie en el conjunto de una comunidad;
• $∑$ - símbolo del sumatorio;
• $\mathrm{ln}$ - normalmente el logaritmo natural, pero la base del logaritmo es arbitraria (también se utilizan logaritmos de base 10 y 2).

• $n$ - individuos de un determinado tipo/especie;
• $N$ - número total de individuos de una comunidad,

Utiliza la fórmula del índice de diversidad de Shannon:

1. Calcular la proporción (p_i) de cada especie: dividir el número de individuos de una especie por el número total de individuos de la comunidad.

2. Para cada especie, multiplica la proporción por el logaritmo de la proporción.

3. Suma todos los números del paso 2.

4. Multiplica la suma por -1.

Imagina que tenemos que evaluar la diversidad de especies de una parte de una selva tropical. Sabemos que en la región que nos interesa viven 5 guacamayos escarlata, 12 mariposas morfo azules, 2 capibaras, 5 perezosos tridáctilos y 1 jaguar.

Para calcular la diversidad, utilizaremos la fórmula del índice de diversidad de Shannon:

1. En primer lugar, necesitamos el número total de individuos:

   N = 5 + 12 + 2 + 5 + 1 = 25.

2. Para cada especie, calcula su proporción 🇺🇸 en el conjunto de la comunidad (tercera columna de la tabla).

3. Multiplica ln(p_i) por p_i y redondea la respuesta a tres decimales (cuarta columna).

4. Suma todos los resultados de la última columna según la ecuación del índice de diversidad de Shannon-Wiener. Como íbamos a multiplicarlos por -1, podemos hacerlo directamente e ignorar los signos menos:

   H = 0.322 + 0.352 + 0.202 + 0.322 + 0.129 = 1.327

5. He aquí nuestro índice de diversidad de Shannon-Wiener redondeado: H ≈ 1.3.

Si quieres saber más sobre ecología y estadística, echa un vistazo a nuestras herramientas:

• La calculadora de entropía de Shannon 🇺🇸;
• La calculadora del tamaño de la muestra;
• La calculadora de rangos 🇺🇸.

El valor mínimo que puede tomar el índice de diversidad de Shannon es 0. Un número así nos diría que no hay diversidad: sólo se encuentra una especie en ese hábitat.

No hay límite superior para el índice. El valor máximo se da cuando todas las especies tienen el mismo número de individuos. Es igual a log(k), donde k es el número de especies.

Para darte perspectiva sobre el rango de valores del índice de diversidad de Shannon (utilizando el logaritmo natural como base): para 100 especies, el valor máximo posible sería "4.605", para 1000 especies: 6.908, para 10 000 especies: 9.21, para 1 000 000 de especies: 13 816. Para todas las especies eucariotas descubiertas en la Tierra, el máximo posible sería igual a log(8.700.000) = 15,98.

En los datos ecológicos del mundo real, el rango de valores del índice de diversidad de Shannon es normalmente 1.5 - 3.5.

El índice de diversidad de Shannon dice lo diversas que son las especies de una comunidad determinada. Aumenta con el número de especies y la uniformidad de su abundancia.

Cuanto mayor es el índice, más diversas son las especies del hábitat. Si el índice es igual a 0, sólo hay una especie presente en la comunidad.

Puede ser más fácil interpretar el resultado si calculas la uniformidad: E = H / ln(k), donde k es el número de especies. La uniformidad te da un valor entre 0 y 1 (por lo que puedes pensar en ella como un porcentaje). Recuerda: la diversidad de un hábitat aumenta cuando su regularidad se aproxima a 1.

Sí, el índice de diversidad de Shannon puede superar 1. Por ejemplo, el índice para una comunidad de 6 especies con 100 individuos cada una equivale aproximadamente a 1.79. El índice de Shannon no debe confundirse con la uniformidad, otra métrica muy utilizada en ecología, que toma valores entre 0 y 1.