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Dispersión de semillas en espacio y tiempo
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Implicaciones de la dispersión
• Aunque las consecuencias inmediatas de la dispersión son puramente demográficas Nt+1 = Nt + B - D + I – E también incide sobre aspectos de las comunidades.
• Un esquema conceptual sobre ecología de comunidades:
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Si comenzamos con una cantidad de especies, S, en una comunidad
¿Cómo cambiaría S con el tiempo?
St+1 - St =
Un lugar
Un individuo (cada color una especie diferente)
especiación
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Si comenzamos con una cantidad de especies, S, en unacomunidad
¿Cómo cambiaría S con el tiempo?
St+1 - St =
Un lugar
Un individuo (cada color una especie diferente)
especiación
De otrolugar
+ dispersión
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Si comenzamos con una cantidad de especies, S, en unacomunidad
¿Cómo cambiaría S con el tiempo?
St+1 - St =
Un lugar
Un individuo (cada color una especie diferente)
especiación + dispersión - extinción
(deriva)
xIndividuos de especies raraspueden moriraccidentalmenteantes de reproducirse
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Si comenzamos con una cantidad de especies, S, en unacomunidad
¿Cómo cambiaría S con el tiempo?
St+1 - St =
Un lugar
Un individuo (cada color una especie diferente)
especiación + dispersión - extinción
(selección)(deriva)
Algunas especiestienen una ventajaadaptativa sobreotras especies
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Tan solo 4 procesos pueden cambiar la distribución, diversidad y abundancia de las especies de una comunidad
• especiación
• dispersión
• deriva
• selección
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Comunidad Regional
dispersión
especiaciónderiva
selección
dispersión
ComunidadLocal
especiaciónderiva
selección
dispersión
Comunidad Global
dispersión
especiaciónderiva
selección
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Diásporas (“propagules”)
• Casi todos los organismos sésilesrequieren de una fase móvil para llevar su progenie a lugares seguros.
• En plantas, las diásporas pueden ser: semillas, frutas, estructuras vegetativas, y hasta plantas completas.
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La vegetación potencial de un área depende, en parte, del flujo de
diásporas.• Ese flujo incluye:
– La ganancia de diásporas hacia el hábitat por dispersión.
– El rearreglo de diásporas dentro del hábitat por dispersión (dispersión secundaria ).
– La pérdida de diásporas hacia fuera del hábitat por dispersión .
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La dispersión se puede dar en dos contextos principales:
• Mantenimiento de una población ya establecida y estable en su hábitat.
• Expansión del territorio ocupado por una especie que esté en proceso de invasión.
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Sucesión y dispersión
• Las especies sucesionales tempranas (e.g., pioneras) están destinadas a ser eliminadas de sus hábitats.
• Por lo tanto, dependen de la dispersión para hallar lugares seguros nuevos.
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Ventajas de la dispersión
• Escapar de alta mortalidad cerca de plantas co-específicas
• Colonizar lugares raros, efímeros, o impredecibles
• Alcanzar lugares seguros (dispersióndirigida )
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Clasificación de agentes de dispersión
• Autocoria : autodispersión– barocoria : por gravedad; ej., mamey
– herpocoria : autoarrastrada por estrucuras de la diáspora; algunas gramíneas
– balocoria : por explosión; Leucaena
• Alocoria : por algo que no es la planta– Anemocoria : por viento; ceiba
– Hidrocoria : por agua; mangle negro
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Clasificación de agentes de dispersión
• Alocoria (cont.):– Zoocoria : por animales
• Según tipo de organismo: ornitocoria (reina mora), mirmecocoria (hormigas), etc.
• Según modo de transporte: endocoria (interior), epicoria (exterior)
– Hemerocoria : por humanos; (muchas malezas)
• Acoria : ausencia de dispersión– maní
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Patrones espaciales de dispersión
• El concepto generalizado de “dispersión”sugiere un proceso de regar objetos de manera más o menos aleatoria (al azar).
• En plantas la dispersión resulta en patrones que generalmente no son aleatorios.
• El patrón resultante se dá, en parte, en función de los agentes de dispersión.
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Factores que determinan patrones de dispersión
• Altura de la fuente de semillas.• Concentración de la fuente de semillas.• La dispersabilidad de las semillas.• La actividad o comportamiento de los
agentes dispersores.
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Patrones de dispersión por viento
• Patrón idealizado en viento unidireccional: relación exponencial negativa
• En turbulencia: el patrón varía según las características de las diásporas y la estructura del paisaje.
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Variantes según características de la semilla
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Patrones de dispersión cuando animales son los vectores
• Patrón exponencial negativo cerca de la fuente pero con picos lejos de la fuente.
• Los picos corresponden a focos de reclutamiento.
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Variantes según lugares de descanso
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Variantes según lugares de descanso
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Varias hipótesis sobre dispersión
• Modelos de inversión de recursos– Baja inversión: semillas pequeñas para
dispersión a distancia– Alta inversión: más atractivas para
dispersores mas efectivos
• Hipótesis de dispersión dirigida:– Coevolución con dispersor para asegurar
dispersión a lugar seguro
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Dispersión y sobrevivencia de semillas
• A pesar de la dispersión generalmente la mayoría de las semillas cae cerca de la planta parental.
• Observaciones indican que la mayoría de estas semillas no sobreviven.
• La mortalidad es debida a depredación y patógenos.
• Esto sugirió la “hipótesis de escape ”:– Escape para evitar planta parental
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Dispersión y sobrevivencia de semillas
• Hay una relación exponencial de sobrevivencia de semillas según la distancia a la planta parental.
• La combinación de las relaciones de dispersión y sobrevivencia según la distancia a las parentales sugiere mayor reclutamiento a distancias intermedias.
• La hipotesis de escape sugiere que lo anterior favorece mayor diversidad de plantas.
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Hipótesis de limitación de dispersión
• Si las especies mas competitivas en habitáculos apropiados no son dispersadas a esos lugares (limitación de dispersión ) entonces las especies menos competitivas en dichos lugares pueden establecerse en ellos; esto reduce la exclusión competitiva y aumenta la diversidad.
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Dispersión en tiempo• Las semillas de algunas plantas son capaces de
sobrevivir en estado latente en el suelo, produciendo un banco de semillas .– También se ha argumentado del establecimiento de
bancos de plantas juveniles.
• Generalmente las especies que forman bancosde semillas abundan en lugares con ambientesque en el momento no ofrecen lugares segurospara esas plantas.
• Estímulos ambientales en el momentoapropiado desactivan la latencia y las plantas se reestablecen en el lugar.
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Conclusiones
• El ambiente biótico y abiótico, como lascaracterísticas de planta y dispersor, generan patrones de dispersiónparticulares.
• En algunos casos las características de los organismos involucrados hanevolucionado juntas.
• Interacciones de dispersión parecen influirsobre la diversidad de especies
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En viento unidireccional
Patrón exponencial negativo
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herpocoria
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Anemocoria
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Zoocoria