Venezuela presenta diversidad de especies en su hábitat natural. Sus principales centros de endemismo son las cordilleras de los Andes y la Costa, la sierra de Perijá y el macizo de Guayana dentro de la cuenca del río Orinoco.
Posee más de 30 000 especies de angiospermas —posicionando al país en el octavo lugar mundial—, de las cuales más de 8000 son endémicas (un 40 % del total). Asimismo ocupa el sexto lugar mundial en especies de aves, contando con aproximadamente 1420 especies (14 % del total mundial y 45 % de las especies de aves sudamericanas) con 49 de ellas siendo endémicas.143 Existen 390 especies de mamíferos, y 400 especies de anfibios, ocupando el noveno lugar mundial en este grupo.144 Se calcula que 12 % de las 1.200 especies de peces dulceacuícolas son endémicas. Entre los países tropicales, ocupa el cuarto lugar en especies de plantas, quinto en mamíferos y aves, sexto en primates, anfibios y reptiles, y noveno en mariposas.
La fauna de vertebrados en Venezuela abarca un aproximado de 2120 especies terrestres y 1000 especies acuáticas. Los mamíferos venezolanos abarcan 306 especies terrestres y 21 acuáticas, de las cuales 14 son endémicas. La avifauna tiene representación en 1300 especies; 46 de ellas son endémicas y 120 son migratorias. Se encuentran en el país 254 especies de reptiles distribuidas en 3 órdenes, 22 familias y 105 géneros, mientras que los peces continentales cuentan con alrededor de 1000 especies.146 Por esta amplia diversidad de especies naturales, el país forma parte del grupo de los países megadiversos, que congrega a 18 países por poseer la mayor concentración y diversidad de especies del mundo.147
En las selvas nubladas de las cordilleras de los Andes y de la Costa y en varias serranías, destaca la presencia de cedro dulce, jarillo o apamate, además de diversas especies de palmas y orquídeas como la Cattleya mossiae, flor nacional. Entre la fauna habitante de tales regiones se registran al tapir o danta, la lapa, el kinkajú, el puma y otros. Se observan aves como la guacharaca y colibríes, muchas serpientes como la famosa anaconda, la mapanare y la de coral, e muchísimas especies de ranas y arácnidos.
Las regiones andinas de Trujillo, Mérida y Táchira, en las que la temperatura es muy baja, cuentan en sus especies vegetales al cardón, el cují, el bucare y el frailejón. Precisamente por la baja temperatura, la fauna suele ser escasa, observándose sin embargo la presencia de conejos, venados, zorros, puercoespínes y musarañas, teniendo también al cóndor andino, el águila negra, el águila real y la paraulata.
El pardillo, la granadilla, la caoba y la vera son propias de la vegetación arbórea del piedemonte barinés y apureño, aunque el resto de la vegetación de Los Llanos es de menor altitud y se constituye por pastizales y palmas de moriche asociadas a los cuerpos de agua. También están los chaparros y existen bosques galería. En esta región se encuentra el araguaney, árbol emblema de la nación. Como fauna se cuentan venados, osos hormigueros y otros. Las aves más representativas son los gavilanes, patos y garzas. Hay proliferación del cocodrilos, babas, el caimán
del Orinoco y varias especies de serpientes, encontrando cachamas, bagres y guabinas en los cuerpos de agua.
En las zonas desérticas de la costa al norte del país la vegetación primaria está compuesta por cactáceas como cardones, cujíes y tunas. Los animales que componen su fauna son los conejos, chivos, rabipelados y serpientes, así como cardenales, turpiales, y gavilanes.
Por otra parte, en el delta del Orinoco, la isla de Margarita, Barlovento y en las zonas costeras de Zulia, Falcón y el oriente del país se aprecian especies de mangle blanco, negro y rojo.
Otras especies de mamíferos que pueden hallarse en los espacios acuáticos del país son el delfín, el manatí y las ballenas. Los lagartos como el camaleón, el tuqueque, la iguana, el mató, son algunas de las especies más conocidas de reptiles en Venezuela.
Entre las especies en peligro de extinción de Venezuela se mencionan a la tortuga arrau, el jaguar, el oso frontino, el cóndor, el manatí, oso hormiguero o palmero, y el cardenalito. También están en situación crítica el tapir, el caimán de la costa, el caimán del Orinoco, el perro de agua, la tortuga verde, la tortuga carey, la tortuga Cardón, la tortuga loro y la cotorra cabeciamarilla.
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