fdrenkhan - 4.2 - ecología de comunidades

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CAPÍTULO 4.2

Ecología de comunidades

Relaciones interespecíficas

Dinámica en la comunidad vegetal

Geog. Fabian Drenkhan – ECOLOGÍA – Semestre 2013-1, PUCP

1. Competencia (-/-) : La interacción es negativa para ambas especies

2. Depredación ( +/-) : La interacción es beneficiosa para el depredador

y negativa para la presa

3. Parasitismo (+/-) : La interacción es beneficiosa para el parásito y

negativa para el hospedador

4. Mutualismo (+/+) : La interacción es beneficiosa para ambas especies

5. Comensalismo (+/0) : Una de las especies se beneficia mientras

que la otra no se ve afectada por la relación

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1. Introducción

Tipos de interacciones ¡Motores fundamentales de la evolución!

2

2. Relaciones interespecíficas

Dos o más especies neces itan de un mism o recu rso, so lam ente

disponible de manera limitada

La apt itud de una especie de cons eguir est e r ecur so es reduc ida

debido a la presencia y aptitud de la otra

Influy e d ir ectamente en el t amaño de las poblac iones. Un a lto

grado de c om petenc ia puede generar un cr ec imient o negativo:

una poblacion disminuye y/o extingue (¡selección natural!)

1. Competencia

Alimento, agua, luz, nutrientes, etc.

Hábitat (espacio definido lo cual ocupa la población)

Pareja (reproducción)

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En cada comunidad las espec ies s e enfr ent an con los límit es

ambientales que tienden a regular su tamaño poblacional.

Como r es ultado de adaptac iones evolutiv as, c ada especie m uestra

una cur va c ar acterística de v ariac ión del tamaño poblac ional res pecto

a un rango del factor ambiental limitante.

Esta representación se llama Curva del Óptimo. Se pueden identificar

tres zonas según la intensidad del factor ambiental:

1. Franja óptima: Ámbito óptimo de cada especie para prosperar

2. Zona de estrés fisiológico : Condiciones ambientales más difíciles, especies ya no se reproducen

3. Zona de intolerancia: Las especies mueren, la población extingue

1. Competencia: En función a la Curva del Óptimo

2. No reproducción

3. Muerte

Potencia ecológica Cuanto más amplia la franja óptima,

mayor flex ibilidad en poblar un hábitat.

1. Óptimo

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¡NO CONFUNDIR CON EL HÁBITAT! El nicho ecológico NO es solo un espacio físico sino el conjunto de relaciones entre una especie y su medio ambiente (n -dimensional)

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El nicho ecológico representa el conjunto de todos los

recursos bióticos y abióticos que permiten a una especie

sobrev iv ir, permanecer saludable y reproducirse dentro de

su hábitat.

Asimismo define el papel ecológico de una especie y cómo

esta encaj a dentro de la comuni dad. Expresa la posición

ecológica que ocupa en la comunidad.

1. Competencia: Nicho ecológico

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Ardilla Sciurus spec.

Hábitat Zonas

arbóreas y

herbáceas

Alimento

Frutos

secos

Compe-

tencia

Con aves

por semillas

etc.

Clima

Zonas

templadas

Nicho fundamental

El nicho que abarca todo el rango de factores (a)bióticos

debajo la especie podría ocupar un espacio – sin

interferencia de otros organismos (óptimo fisiológico)

Humedad Atmosfér ica (%)

Nicho efectivo Nicho fundamental

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Nicho efectivo (realizado):

El nicho efectiv amente

ocupado por la especie

– debido a la

interferencia de otros

organismos

(óptimo ecológico)

Bellotas de mar

(Balanus balanoides)

Percebes

(Chthamalus stellatus)

Océano

Nicho

fundamental

Nicho

efectivo

Marea

alta

Marea

baja

Bellotas de mar :

Nicho efectivo = Nicho fundamental

Ventaja competitiva sobre la otra especie,

fisiológicamente no aguantan la desecación

Percebes:

Nicho efectivo < Nicho fundamental

Me nos co mp etitiv os, enc ue ntr an “nic ho li br e” en

la r oca ar rib a d on de est án mej or ad ap tad os a la

desecación temporal (marea baja)

Solapamiento de las dos

especies en su nicho

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Especie B:

Exclusión a zonas más

profundas del lago

Nicho efectivo < Nicho

fundamental

Cultivadas juntas: Nicho efectivo

Por separado: Nicho fundamental

Especie A (Typha latifolia)

Especie B (T. angustifolia)

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Solapamiento de nichos

Fuente: SM ITH & SMITH 2007: 288

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Cuando dos (o más) especies indican nichos similares

(dependen de los mismos recursos y hábitats limitados etc.),

resulta un solapamiento de dichos nichos cuya

convergencia refleja altamente el grado de la similitud de

ambos nichos.

Generalmente se genera una competencia fuerte por estos

mismos recursos etc. lo que puede desembocar en una: 1. Exclusión Competitiva (hasta su extinción local) o

2. Repartición de recursos (diferenciación del nicho)

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Repartición de recursos

Coexistencia de especies en un abeto y en la

sabana (diferenciación vertical del nicho)

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1. Competencia: Especies introducidas

En toda la historia del ser hum ano, may orm ent e des de la Edad

Contemporánea ( desde 1492 EC), es pecies han s ido l levadas y

introducidas a propósito o involuntariamente a nuevos lugares.

Estas s on las espec ies intr oduc idas (n eófitos y neo zoos). E n

muc hos lugar es, donde los organism os se han adaptado a ltam ente

a las c ondiciones de com petencia, varias de estas nuevas es pecies

tienen un im pact o negat ivo: sin tener (muc hos) depr edador es y por

pos eer mec anism os m ás com pet itiv os, pueden tener un caráct er

dominante amenazando a las poblaciones nativas. Neófitas que

tienen una propiedad de reprim ir y des plazar a or ganism os

anteriores, se denominan especies invasoras.

Kudzu (Pueraria lobata) Orígen: China

Están insertadas en la lis ta “100

de las especies exóticas invasoras

más dañinas del mundo” (UICN)

Tulipan africano (Spathodea campanulata) Orígen: África

Gramilla blanca (Cynodon dactylon)

Orígen: Europa

Invadien do r ápida ment e en

muchas áre a del mund o a t ravés

de sus rizo mas – a men aza para

plantas nativas en el Perú

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Informaciones para especies invasoras en cada país: http://www.gisinetwork.org/

Neófitos

Mosquito tigre (Aedes albopictus)

Orígen: Asia – Transmitidor del Dengue,

hoy en día en muchas partes del mundo

– incluso en el Perú

Sapo marino (Bufo marinus)

Orígen: Hawaii – Introducción de 102

especies en Australia en el año 1935

para controlar una plaga de escarabjos. Hoy en día existen unas

200 milliones de ejemplares.

Culebra arbórea café (Boiga irregularis)

Orígen: Australia –

En la isla Gua m ha acaba do

con 10 de l as 1 2 esp ecies naturales de aves

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Neozoos

http://www.gisinetwork.org/

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Amanto (Orestias cuvieri)

Extinguido. Última vez visto en 1937

Orígen: Lago Titicaca

Nuevo hábitat: Lago Titicaca

“Lago amenazado del año 2012” (Global Nature Fund)

Es hábitat de géneros autóctonos Orestias y Tricho-

mycterus (26 especies) y de 3 especies introducidas

(trucha arcoiris / marrón y pejerrey argentino)

Actividades mineras, agriculturas, pesqueras y la

presencia de los neozoos amenazan los peces

(endémicos) del lago.

Trucha arcoiris (Oncorhynchus mykiss)

Orígen: América del Norte (mayormente Canadá)

Especie invasiva, insertada en la lista UICN.

Introducción en el Perú en 1928:

50.000 huevos fueron instalados en un criadero en Cerro de Pasco

para la pesca deportiva. Sucesivamente: dispersión en todo el país.

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1. Competencia: El caso de la trucha en el Perú

http ://www.c edepperu .org /im g_upload/c55e8774db1993203b76a6afddc 995dc /manual_ truchas_antam ina.pdf


† Exclusión competitiva

Fuentes : h ttp ://www.fao.org/doc rep/008/t4675s/T4675S04.htm









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Tipos de interacciones

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2. Depredación

La definición ecológica amplia de “ depredación” incluye t anto a

carnívoros como a herbívoros.

Un d epredador es un organism o que mat a a otr os par a

alimentar se. A l or ganism o que le sirv e a l depredador de a limento s e le denomina presa.

Varios depr edador es han for mado adapt acion es específicas par a

cazar a su presa con más eficiencia.

En cambio para evit ar la depr edac ión, las posibles presas han des arr ol lado defens as para esc onder se, parecer presa inadecuada

o peligrosas, etc.

http://www.cedepperu.org/img_upload/c55e8774db1993203b76a6afddc995dc/manual_truchas_antamina.pdf




http://www.fao.org/docrep/008/t4675s/T4675S04.htm



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2. Depredación

No solo un asunto exclusivo del reino animal …

Estranguladores del género Ficus 19


2. Depredación: Plantas depredadores

Carnívoras del género Utricularia

Refinamiento en los sentidos: visión, audición, olfato, termosensores , etc.

Refinamiento en los elementos de captura: mandíbula, dentadura, picos, veneno,

pinzas, garras, etc.

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2. Depredación: Adaptaciones depredadores

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Defensa activa: fugar, gestos amenazantes, veneno, etc.

Defensa pasiva: enrollarse, espinas, envararse, etc. 21


2. Depredación: Adaptaciones presas

La especie se asemeja a alguna parte de su hábitat

Estrategia que incluye la reducción del gasto de energía 22


2. Depredación: Camuflaje

Dibujos y colores muy conspicuos que avisan al depredador

que la posible presa es peligrosa (tóxica) o incomible 23


2. Depredación: Coloración aposemática

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Diferentes especies de moscas (sírfidos) sin mecanismos de

defensa (s in aguijón etc.) con apariencia de una abeja y avispa.

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2. Depredación: Mimetismo batesiano

Nombr ado en honor de l nat ur alista y z oólogo

inglés Henry W. Bates (1825-1892).

Dos (o m ás) diferentes es pecies s on si milares en

su ap ari enci a. Solo una de ellas est á equipada

con r ea les m ec anism os de def ens a. Su doble aparente aprovec ha de eso sin t ener una

autodef ensa: debido a la m ala exper iencia de

muc hos depr edador es c on la presa inadec uada

(presunta) ambos no son depr edados y sobreviven.

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2. Depredación: Mimetismo mülleriano

Nombrado en honor del biólogo alemán Johann Müller (1821-1897).

En cambio al mimetismo batesiano ambas

especies similares están equipadas con reales mecanismos de defensa (tóxicos, aguijón etc.). Ya que tienen el mismo depredador, han

logrado mimetizar las mismas señales de adv ertencia, cada una copia a la otra. Así

aprovechan que la mala experiencia con una de estas especies alcanza para protegerlas a todas de su depredador.

Diferentes avispas

Equipadas de un aguijón

Diferentes mariposas

no comestibles

(tóxicas)

Copiadora Modelo

copia a

La copiadora serpiente de coral (Micururus spec .)

[altamen te venenosa] y el modelo falsa cora l

(Erythrolamprus aesculapii) [venenosa moderada]

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2. Depredación: Mimetismo mertensiano

Nombrado en honor del zoólogo alemán Robert Mertens (1894-1976).

Una especie altamente venenosa se ha mimetizado a una

venenosa moderada. El mecanismo detrás de eso refleja que un depredador puede aprender de la venenosa moderada que no es comestible – sin haber muerto. Esta mala experiencia

aprovechan las demás.

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Pez rape

(Lophius piscatorius )

Mosca asesina

(Laphria marginata) 27


2. Depredación: Mimetismo agresivo

También nombrado mimetismo de Peckham, en honor de los zoólogos estadounidenses G. W. y E. G. Peckham (1889).

Este tipo de mimetismo funciona viceversa: una especie se ha

mimetizado a otra para atraerla con el fin de devorarla o ser polinizada.

Hembra lampirído

(Photuris spec.)

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2. Depredación: Defensas vegetales

Varias plantas han desarrollado mecanismos pasivos para protegerse de posibles depredadores (herbívoros).

En toda la historia del ser humano estas sustancias dañinas en abuso han sido elementos útiles y de rituales dentro de la cultura humana.

Contienen compuestos defensiv os, los alcaloides, p. e. cocaína, nicotina, cafeína,

morfina, cannabinol, etc.

Estas sustancias químicas en muchos casos

producen un sabor desagradable hasta poder interferir los órganos del depredador.

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2. Depredación: Defensas vegetales

Ceiba (Ceiba

pentandra) con espinas

Árbol del caucho

(Hevea brasiliensis)

Latex, resinas y gomas Espinas y tricomas (pelos)

Goma arábiga de la

Acacia senegal

Cryptantha spec.

con tricomas

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Animales parásitos Plantas parásitas

Orobanche

(Orobanche spec.)

Muérdago

(Visco blanco)

Pulga, zancudo y garrapata

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3. Parasitismo









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Relación entre organismos en la

cual los dos se benefician del otro

mutuamente.

Puede ser ejecutada de forma

obligatoria o facultativa.

4. Mutualismo

Líquenes: enrejado entre un

hongo y un alga / unos

cianobacterias

Polinización

Vaca y bacterias en la panza

Bufágidos y mamíferos en África

Pez payaso (Aphiprion ocellaris )

con anémona de mar

Hormigas y pulgones

Árbol y

micorriza

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4. Mutualismo









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Rémora común (Remora remora) y tiburón

Epífitas

encima de árboles

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5. Comensalismo

Relación entre dos especies, en la cual solo uno de los organismos se

beneficia sin cohibir o dañar al otro.

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Agentes distribuidores

Tanto el mutualismo como el comensalismo contribuyen a la distribución de las semillas

de plantas, importante para el mantenimiento y la dinámica de muchas poblaciones vegetales.

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3. Dinámica en la comunidad vegetal

El progreso sucesiv o de vegetación en áreas todav ía no pobladas (de estas especies) a través del tiempo, se

denomina sucesión ecológica.

Abarca la secuencia y sustitución de diferentes comunidades en un espacio lo que no se encuentra en un

equilibrio ecológico hasta una fase final estable, el climax.

Sucesión ecológica

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Consiste en tres etapas:

1. Fase pionera

Prim eras especies, las “ pioner as”, oc upan el ár ea. S on

gener almente plant as que c rec en rápidamente y s in m uc has

pretensiones: (p. e. musgos, líquenes, algunas hierbas)

2. Fase intermedia (transición)

La compos ición de es pecies cam bia, las pioner as son sustit uidas por otr as es pec ies m ás c om petit ivas (p. e. hier bas,

arbustos, primeros árboles)

3. Fase climax

Estado estable en lo cual se ha for mado un ecosist em a

+/- permanente, naturalmente no sustituido por otras

comunidades (p. e. bosque, pradera natural)

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Pioneras

Estrategia r

Baja-moderada tasa de

producción primaria

Mejoran propiedades del suelo

(nutrientes, agua, clima etc.)

Transición

Estrategia r-K

Moderada tasa de producción primaria

Mejoran propiedades del suelo

(nutrientes, agua, clima etc.)

Climax

Estrategia K

Alta tasa de producción primaria

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Se desarrolla en un hábitat inanimado nuevamente formado.

Por ejemplo áreas recién formadas por un/a:

Desglaciación

Erupción volcánica

Duna

...

Sucesión primaria

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Sucesión primaria

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El hábitat cuenta con un desarrollo del suelo

y ya está (parcialmente) poblado.

Existe un “provocador” que causa el

cambio de la composición

de las comunidades.

Por ejemplo a través de un:

Incendio

Deslizamiento

Tormento

Abandono del ser humano …

Sucesión secundaria

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¿Ej emplos de intensa sucesión ecológica en el Perú?

¿Desde cuando existen las principales formaciones

v egetales en el Perú?

¿Trata de estados estables climax?

Sudamérica hace 16.000 años

Sudamérica hoy (Vegetación potencial)

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Fuentes: http://anthro.unige.ch/lgmvegetation/ http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/pubs/ray2001/ray_adams_2001.pdf /

http://anthro.unige.ch/lgmvegetation/




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