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TEORÍA NEUTRALHubbell 2001
Viviana Marín
David Mora
Ecología II
INTRODUCCIÓNPredecir la variación y persistencia de la diversidad de especies
• Es una pregunta central de la Ecología; (Hutchinson 1959; Pacala & Tilman 1993; Brown 1995; Chesson 2000; Gaston 2003).
MODELOS TEÓRICOS
Diferenciación del nicho(Tilman 1982)
No ha logrado explicar por qué las comunidades tienen
muchas especies raras y pocas abundantes.
Neutral de biodiversid
ad(Hubbell 2001)
Provee una explicación que une procesos ecológicos y
evolutivos.
EL MODELO DE HUBBELL DE BIODIVERSIDAD Y BIOGEOGRAFÍA
El modelo de MacArthur y Wilson sólo considera la dinámica de las especies, nada dice sobre los individuos. Las tasas de inmigración y de extinción se refieren a especies, no a individuos.
• Este modelo supone que todas las especies
son idénticas en su aptitud o adecuación biológica (“fitness”) y
en el efecto que tienen unas sobre otras.
• Las especies son equivalentes en
términos ecológicos.
QUÉ ES BIODIVERSIDAD SEGÚN HUBBELL
Riqueza de especies y su abundancia relativa en el espacio y el tiempo
La riqueza de especies sería el número total de especies en un lugar y tiempo determinado, mientras que la abundancia hace referencia a su rareza o dominancia
Mecanismos causantes
de la diversidad de especies
Estabilización
Ecualización
Cierto número de
comunidades locales están compuestas por especies de un mismo
gremio ecológico. En
cada comunidad
local se producen
perturbaciones que
matan un cierto
número de individuos.
los individuos se consideran iguales los unos a los otros en sus
características de mortalidad, fertilidad y dispersión.
La metacomunidad es dinámica ya que permite la extinción y la
aparición de nuevas especies.
Las comunidades
locales siempre están
saturadas de individuos.
Dinámica de suma cero
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS
DE LA TEORÍA NEUTRAL
DERIVA ECOLÓGICA
Puesto que la teoría está basada en procesos de Inmigración y Extinción
Esta incorporación de nuevas especies (Inmigración) determinaría la diversidad y el número de especies abundantes y raras, mientras que las diferencias o similitudes entre especies serían irrelevantes.
La teoría de Hubbell ha tenido un impacto considerable en la ecología de comunidades y en la biogeografía. Sus premisas son ciertamente radicales Todas las especies son Equivalentes ???
MODELO MATEMÁTICO
Consideremos L comunidades locales. Cada comunidad local está compuesta de J individuos, por lo que la metacomunidad constará de L · J = JM individuos.
Estos JM individuos pertenecen inicialmente a S0 especies. Cada paso de tiempo mueren D individuos seleccionados de forma aleatoria que inmediatamente son repuestos por nacimientos dentro de la propia comunidad, por inmigrantes o por la aparición de una nueva especie. Este proceso de recolonización sigue las siguientes reglas.
Sea:
m, la tasa de inmigración (un número entre 0 y 1)
ν la tasa de especiación (ν es normalmente un número positivo muy pequeño, cercano a cero, ya que la aparición de nuevas especies es un fenómeno infrecuente).
Cuando hay que reemplazar un individuo se genera un número
aleatorio r y se decide de la siguiente forma:
Si r < ν, el individuos es de una nueva especie
Si ν ≤ r < (m + ν), el individuo es un inmigrante de las comunidades locales vecinas
Si r ≥ (m + ν), el nuevo individuo es un descendiente de alguna de las especies presentes en la comunidad local
Al cabo de t iteraciones del modelo habrá St especies en la comunidad.
St puede que sea mayor que S0 si se han producido más episodios de especiación que extinciones
O menor que S0 si han ocurrido más episodios de extinción que de especiación.
En la comunidad local i el número de especies Si,t ≤ St. El número de individuos de cada especie en cada comunidad local y en el conjunto de la metacomunidad también habrá variado con el paso del tiempo.
CONSTRUCCIÓN DEL MODELO
Se construye considerando las variables de probabilidad de :
NACIMIENTO
DE REPRODUCCIÓN Y DE MUERTE DE LOS MIEMBROS DE LA COMUNIDAD
EL NÚMERO DE ESPECIES DEL POOL EXTERNO
INCORPORANDO UN ELEMENTO ALEATORIO A DICHOS PARÁMETROS
FALLAS DEL MODELO No considera las fuertes y complejas interacciones entre organismos
que se conoce ocurren en la naturaleza
Modelos matemáticos muy complejos No predice cuáles especies resultarán abundantes y cuáles raras
Los modelos clásicos de la teoría neutral de una comunidad local con J individuos. Una de estas personas, elegidas al azar, muere y es reemplazado en cada paso de tiempo.
La estabilidad de la comunidad y su resistencia a la perturbación proviene del equilibrio de adaptación de los miembros de las especies de cada una de las cuales se ha desarrollado para ser el mejor competidor en su propio nicho ecológico (Hubbell, 2001).
RESULTADOS Y DISCUSION
Cada vez que los recursos están disponibles, hay una expresión “deriva ecológica" (Hubbell) y se establece una nueva estructura.
la estimación de máxima verosimilitud del parámetro de correlación intra-parcela en el pradera calcáarea (6210) fue ligeramente superior en el subconjunto pequeño-especies que si todas las especies se incluyeron en el análisis y significativamente positivo (Tabla 2, p <0,001).
RESULTADOS Y DISCUSION
Los resultados sugieren que los procesos ecológicos deterministas que no contradigan la teoría neutral son más importantes que los posibles procesos ecológicos deterministas que contradicen la teoría neutral de la pradera calcárea.
La estimación de máxima verosimilitud de la correlación intra-trama en la pradera ácida fue mayor que en los pastizales calcáreos