La Patagonia chilena incluye uno de los sistemas hídricos más complejos de Sudamérica y uno de los menos intervenidos del mundo, los cuales fueron intensamente modelados por la actividad glacial del Cuaternario. El objetivo de este estudio fue determinar si en esta área existen zonas de endemismo de macroinvertebrados bentónicos fluviales y analizar los patrones de diversidad de organismos de alta (Plecoptera) y baja vagilidad (Aeglidae). Entre el 2006 y 2009 se muestrearon 183 sitios entre 42°50' y 54°43' S, focalizándose en las principales cuencas. Los muéstreos se realizaron con una red "kicknet", cubriendo una superficie de fondo de 8 m². En toda el área se registraron 30 especies de Plecoptera y dos de Aeglidae. Se identificó una zona de endemismo en la cuenca del río Aysén, sustentada por el plecóptero Ceratoperla fazi y el cangrejo Aegla neuquensis. Esta última especie correspondería a una población relictual procedente de los ríos de la estepa Argentina, que habría quedado atrapada en la Patagonia chilena, luego que se invirtiera el flujo del cauce del río que originalmente fluía hacia el Atlántico. Un marcado cambio latitudinal en la diversidad de especies fue evidente a lo largo del área de estudio (R² = 0.72, P < 0.05), con una disminución de la riqueza hacia el sur. La regresión entre riqueza de especies y temperatura media anual del aire fue estadísticamente significativa (R² = 0.67, P < 0.05), sugiriendo que la hipótesis especies-energía asociada al efecto de las entradas de energía solar, puede tener un efecto relevante sobre la diversidad. Se sugiere que en los organismos de alta vagilidad los acontecimientos históricos tendrían menos influencia que las exigencias ecológicas actuales. Por el contrario, en el caso de los de baja vagilidad, los fenómenos históricos parecieran tener mayor relevancia.