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pdf sobre ecologia de comunidades nivel universitario-primer ciclo
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RELACIONES INTERESPECÍFICAS
ESTRUCTURA DE COMUNIDADES
Raúl Loayza
2015-I
ECOLOGÍA DE LAS COMUNIDADES
POBLACIONES
COMUNIDAD
TIENEN:
Una estructura interna
Procesos reguladores
… como los encontrados en estos niveles
DIFERENCIACIÓN EN UNA COMUNIDAD
Comunidad principal: aquella que en su hábitat físico forma ecosistemas más o
menos completos y autosuficientes → independientes de las otras comunidades;
la E° solar es el único elemento que se requiere de fuera.
Comunidades menores: dependientes de agregaciones de organismos
vecinos para el suministro de E°.
Ej: hojas de palmeras que caen en charcos, presentan actividad biológica
… en condiciones
adecuadas (ej. Tº)
insectos depositan
huevos…
DOMINANCIA EN UNA COMUNIDAD
Es la sp. más importante para la
composición y dinámica de la E°
interna de la comunidad
Número
Tamaño
Actividad energética
Bosque de pinus ponderosa
Ganado vacuno
Pavos
Corderos
Hierbas de tallo alto
Trébol
Robles
50 ind.
6 ind.
1 ind.
18 Ha
1.2 Ha
0.8 Ha
Consumidores
primarios
Productores
Diversas sp. que forman una comunidad
tienen formas distintas de vida
La diferenciación de la
comunidad se muestra en tres
planos HORIZONTAL VERTICAL TEMPORAL
Halcón
Lechuza
Ratón
sp. con funciones similares,
pero tienen actividad en
diferentes momentos del día
Esta diferenciación de las comunidades no sólo se da en
ambientes terrestres…
COMUNIDADES LACUSTRES
Ene Dic
sedimento
O2
más caliente
La turbidez restringe la zona fotosintética
La T° restringe la distribución de animales y plantas
peces
SUCESIÓN
Cambian las condiciones
Nueva sp. morir
partir
Sp.
Reemplazo continuo o transición ordenada de una comunidad biótica a otra →
SUCESIÓN ECOLÓGICA
Termina sólo cuando se alcanza una etapa CLÍMAX
(ecosistema mejor adaptado)
Se da como resultado del cambio de clima y hábitat físico
líquenes secretan ácidos orgánicos
Dejan substrato y nutrientes disponibles
musgo y esporas
Los musgos retienen más agua de lluvia
‘formación de suelo’
Las condiciones siguen cambiando y los líquenes podrían morir
helechos
SERE: serie de pasos o comunidades
que se desarrollan en el proceso de
sucesión
Cada etapa = ETAPA SERAL →
comunidad seral intermedia
El sere termina en una COMUNIDAD
CLÍMAX (la mejor adaptada)
SUCESIÓN COMUNIDAD CLÍMAX
Se inició en un área no ocupada
anteriormente: SUCESIÓN PRIMARIA
SUCESIÓN COMUNIDAD CLÍMAX
Se inició en un área en la que una comunidad había sido eliminada, SUCESIÓN SECUNDARIA
Ejemplo: bosque talado/incendiado
NO REQUIERE FORMACIÓN DE SUELO
ESTABIL
IDAD
-
+
COMUNIDADES CLÍMAX Y SU IMPORTANCIA
Comunidades CLÍMAX terrestres: más estables y con
vías más diversas de corriente de E° en los alimentos
que las comunidades SERALES intermedias las más
productivas de las comunidades naturales
Compuestas por los animales y vegetales mejor
adaptados evolutivamente a las condiciones
climáticas
Alteración o destrucción de una comunidad CLÍMAX =
centenares de años para que la SUCESIÓN cree otra
PRINCIPALES FORMACIONES DE CLÍMAX:
BIOMAS TERRESTRES
Bioma: tipo principal de ecosistema que cubre una
gran extensión de tierra y que se clasifica por su
vegetación dominante.
Basado en las formas de vida características de las
especies más importantes de cada comunidad.
Ecosistema: comunidad de organismos en un área
(biocenosis) + el ambiente físico (biotopo)
Cada bioma está poblado por un diverso grupo de
animales, plantas, hongos y microorganismos
adaptados a ese ambiente.
BIOMAS TERRESTRES MÁS IMPORTANTES
30º N
Ecuador
30º S
Bosque Tropical
Savana
Desierto
Hielos polares y de alta montaña
Chaparral
Pradera Templada
Bosque Templado
Bosque de coníferas
Tundra (ártica y alpina)
Dentro de una comunidad, los organismos no sólo se
relacionan con individuos de su especie. También lo
hacen con otras especies diferentes de la suya
relaciones interespecíficas
Explotación de un recurso o interferencia de otras
especies
Recurso
Fecundidad
Supervivencia
Crecimiento
Poblaciones
Distribución
Evolución
Spodoptera frugiperda
“gusano cogollero del
maiz”
Telenomus remus
Afectan
Las RI se clasifican atendiendo a los siguientes factores:
Si la relación aporta o no algún beneficio trófico
Si se produce algún beneficio o perjuicio entre los
miembros de cada especie
Si la relación es ocasional o permanente
Relaciones
Simbióticas
Relaciones
Antagónicas
Mutualismo
Comensalismo
Parasitismo
Depredación
Competencia
Amensalismo
Simbiosis
SIMBIOSIS Y MUTUALISMO Benefician a ambas especies Simbiosis: obligatoria y permanente
Mutualismo: ocasional y no obligatorio
hongo ascomyceto Aleuria sp. ‘micobiontes’: forman el cuerpo vegetativo del líquen
algas clorofíceas o cianofíceas Nostoc sp. ‘fotobiontes’: constituyentes fotosintetizadores
líquen Parmotrema mesotropum
Anton de Bary (1873):
‘la vida en común de
organismos con nombres
diferentes’
Zootermopsis angusticollis
Trichonympha sp.
degrada celulosa hasta glucosa
provee nutrientes y un ambiente ideal
β-1,4-glucosídicos
no posee enzima para degradar celulosa
Simbiosis: protozoo en el tracto digestivo de las termitas → relación obligatoria para ambas especies
celulosa
MUTUALISMO
Producción económica de beneficios para los socios. A cambio, se reciben otros beneficios que podrían ser difíciles o imposibles de adquirir
Trófico: ambas especies cooperan para obtener alimento.
nódulos de Rhizobium sp.: bacteria fija N atmosférico
N2 NH4+
amonio
raíz de leguminosa (lenteja, trébol) provee carbohidratos y un ambiente favorable para el crecimiento de la bacteria
limpieza
la morena no se alimenta del camarón
El camarón Lysmata amboiensis retira los
parásitos de la morena
Vanellus vanellus
‘ave fría’
Garza bueyera
defensivo hormigas (Pseudomyrmex) y Acacia sp.
Acacia: alimento y nicho a las hormigas
Hormigas: protegen a la planta de otros herbivoros y de plantas vecinas
Dispersivo
polinización y dispersión de semillas
proveen alimento y, en algunos casos, protección
Entre un animal polinizador o dispersor y una planta
Los polinizadores transportan el polen de una planta a otra o de la antera hacia el estigma polinización Estructura función
COMENSALISMO Entre organismos de dos especies diferentes: una se beneficia (comensal) y la otra no es afectada (neutra) no es necesariamente permanente ni obligatorio. Se representa con los símbolos: + / 0
Mullus surmuletus Stegostoma fasciatum
rémora
Al alimentase, remueve el fondo con sus barbas y quedan expuestos pequeños crustáceos: alimento para otros peces.
Se adhiere a su hospedero mediante una ventosa e ingiere los restos de la alimentación del hospedero
→ simbiosis/parasitismo?
RELACIONES ANTAGÓNICAS
Entre dos especies diferentes; al menos una sale perjudicada
PARASITISMO
DEPREDACIÓN
COMPETENCIA
AMENSALISMO
Parasitismo Relación estrecha entre dos organismos en la cual uno
(parásito) vive a expensas del otro (hospedero) de manera permanente o no.
En esta interacción uno se beneficia mientras el otro es perjudicado sin provocarle la muerte inmediata. ¿Por qué?
Durante la reproducción el bivalvo expulsa al estadío larval
Las larvas se adhieren al pez
hasta cambiar de estadío
Anodontites trapesialis Fam. Carácidae
larva gloquidio ectoparásita de peces
parasitoides: atacan un solo individuo y le producen la muerte; las larvas se desarrollan en el interior del huésped.
Spodoptera frugiperda
“gusano cogollero”
Telenomus remus
Diapetimorpha intrita
Pupa de Spodoptera
es fisiológica o metabólicamente dependiente del
hospedero.
puede eliminar hospederos muy infectados.
con frecuencia, su potencial reproductivo excede al
del hospedero.
Características del Parasitismo. El parásito…
ocurre una sobredispersión
en la distribución de sus
frecuencias dentro de las
poblaciones de hospederos.
Muestra una distribución
agregada
Tipos de parásitos
Según su tamaño corporal
MICROPARÁSITOS (virus, bacterias, protozoos)
Pequeños y con frecuencia, numerosos. Se multiplican
directamente dentro del hospedero.
Por lo general intracelulares: afectan el metabolismo y
las reacciones inmunes del hospedero.
Es imposible contar el número exacto de parásitos que
están atacando.
Ej.: epidemia de tuberculosis producida por una bacteria
Hongo Physoderma maydis
MACROPARÁSITOS
Viven y crecen sobre el cuerpo del hospedero o en alguna
cavidad (vs. intracelular), pero no se multiplican allí.
Muestran estados infectivos que son liberados para llegar a
nuevos hospederos.
Es posible contar o estimar su número sobre o dentro del
hospedero.
Ej.: helmintos (tremátodos, nemátodos), hongos, varios
artrópodos
garrapatas
céstodos
agalladores
planta parásita
Según su localización en el hospedero
ECTOPARÁSITOS
Viven en contacto con el exterior de su hospedero. Pulgas,
ácaros
ENDOPARÁSITOS
Viven en el interior del hospedero. Tenia, insectos
agalladores
MESOPARÁSITOS
Tienen una parte de su cuerpo en el exterior y otra anclada
profundamente en los tejidos de su hospedero.
Haemobaphes diceraus
Copépodos (Fam Pennellidae) en
peces: pueden tener la cabeza
introducida en el corazón de su
hospedero y extenderse por las
arterias hasta las branquias, o
perforar la cavidad visceral.
MONOXENO:
Realiza su ciclo biológico en un solo hospedero.
(Entamoeba, Giardia, Trichomonas)
Según el número de hospederos
.
HETEROXENO:
Requiere dos o más
hospederos para
completar su ciclo
biológico (Fasciola,
Leishmania,
Plasmodium)
Transmisión: mecanismo por el que un parásito se
distribuye en una población animal, pasando de un
individuo a otro.
Horizontal: de un individuo a otro contiguo
Vertical: de un individuo a su descendencia
Tipos de transmisión de las enfermedades
Vector: transportador
biológico de una
enfermedad (por lo
general, artrópodos).
Triatoma
infestans
¿el parasitismo es siempre
perjudicial?
su ausencia ha permitido que las especies introducidas en áreas nuevas se conviertan en plagas
Bufo marinus
‘rana de la caña’
Dreissena polymorpha
‘almeja cebra’
Achatina fulica
‘caracol gigante africano’
Lates niloticus ‘perca del Nilo’
Cyprinus carpio , ‘carpa’
Salmo gardnieri, ‘trucha arcoiris’ Oreochromis mossambicus , ‘tilapia’
Gambusia affinis
‘pez mosquito’
En Perú…
Eichhornia crassipes
‘lila de agua o lechuguilla’ Leucaena leucocephala
‘acacia’
Pennisetum clandestinum
‘kikuyo’
Psidium guajava
‘guayaba silvestre’
Pino, eucalipto, agave
Depredación
Consumo de un organismo (presa) por otro
(depredador), durante el cual la presa está
viva al primer ataque del depredador
Cada especie que interactúa puede afectar la
dinámica poblacional de la otra y afectar su
evolución
Características
Transferencia de energía
Interacción directa entre dos o más especies
Densidad de una especie depende de la densidad de la
otra especie
Situación
A mayor presa mayor depredador
A mayor depredador menor presa
A menor presa menor depredador
A menor depredador mayor presa
TIPO I
densidad de presa
Respuesta Funcional
El número de capturas
aumenta linealmente con la
densidad de presas hasta
llegar a un máximo
El tiempo de manipulación
de la presa es mínimo
Respuesta poco frecuente
La densidad local de las presas es de crucial importancia para
los depredadores
La respuesta funcional del consumidor es la relación entre la
tasa de consumo individual y la densidad local de las presas
(Solomon, 1949)
TIPO II
densidad de presa
saciedad del depredador
inclinación máxima
a bajas densidades
Al inicio, la tasa de consumo aumenta con la densidad de
presas pero gradualmente desacelera hasta una tasa casi
constante
Los depredadores
emplean cierto tiempo
en manipular la presa
El incremento en la
densidad de presas
reduce el tiempo de
búsqueda
TIPO III
densidad de la presa
saciedad del depredador
baja eficiencia a baja densidad (¿cambio de presa?)
A bajas densidades de
presa la eficiencia de
búsqueda y manipulación
es baja
El aumento de la densidad
de presas se asocia a un
aumento de la eficiencia
de búsqueda o una
reducción en la
manipulación de las presas
Ocurre una saturación
hasta una tasa de ataque
constante
Es menos frecuente que el
tipo II
Respuesta Numérica N
úm
ero
de d
epre
dadore
s por
unid
ad d
e s
uperf
icie
Densidad de la presa
Respuesta directa
Respuesta inversa
Sin respuesta: La población de depredadores
permanece constante
Inversa: Los depredadores no pueden
seguir el ritmo de incremento de
la densidad de la presa
Directa: El número de depredadores
incrementa directamente con la
densidad de la presa
El depredador incrementa su número debido al aumento de la
densidad de la presa
Las presas responden a la depredación
Si no es importante, la presa no tendrá adaptaciones
especiales para evitar la depredación.
Si lo es, podría mostrar adaptaciones para evitarla.
La presión de selección es más fuerte sobre las presas.
Es más probable encontrar adaptaciones anti-depredador
que adaptaciones en los depredadores.
Los experimentos de campo permiten evaluar la
relevancia ecológica de la depredación.
Estrategias para evitar la depredación (… o para depredar)
Aposematismo: alerta a
los depredadores que las
presas son tóxicas o no
comestibles.
Cripsis: oculta a las
presas en el ambiente
De apariencia
Mimetismo: los miembros de una especie se asemejan a
otra especie.
Mulleriano: ambas
especies son no
comestibles. Se
refuerza el rechazo
por el depredador
Vespula vulgaris Syrphus ribesii
Batesiano: el imitador es
comestible, pero se parece
a un modelo no comestible
(tóxico)
Euides isabella Lycorea
Conductuales
Catalepsia: las presas aparentan
estar muertas para ser ignoradas
por el depredador
Intimidación: las presas
intentan persuadir al
depredador de que su
captura sería costosa.
Ej. zonas en forma de ojos en
las alas de polillas
Polimorfismo
La presencia de varios
fenotipos en la población
puede evitar que los
depredadores maximicen
su eficiencia
Masting
Patrón reproductivo en el que una
población entera se reproduce al
mismo tiempo producción masiva
de juveniles que sobrepasa la
capacidad de consumo de los
depredadores. Ej.:cícadas
Defensas químicas
Las presas son tóxicas, desagradables de olor o sabor.
Con frecuencia, éstas son aposemáticas
Mecanismos de depredación
Persecución (halcones)
Tiempo mínimo de búsqueda
Tiempo y energía altos en persecución
El depredador suele conocer dónde esta la presa
Acecho (garzas)
Forma deliberada de ataque
Ataque rápido
Tiempo y energía considerable de búsqueda
Tiempo de persecución mínimo
Emboscada (lagartijas, ranas, sapos)
Espera a que se acerque la presa
Tiene baja tasa de éxito
Usa poca energía
Competencia
Poblaciones diferentes: recurso limitado del ambiente
una de ellas excluye a la otra.
Competencia por factor biótico (¿cuál?)
Competencia por factores abióticos (¿cuáles?)
Resultado: ambas especies se ven perjudicadas
G.F. Gause principio de exclusión competitiva. Si las
dos especies coexisten, entonces hay diferenciación de
sus nichos.
Competencia entre tres especies de Paramecium
G.F. Gause, 1934-35
P. aurelia
Medio con bacterias y células de levadura como alimento, diariamente se
renovaba 10% del medio
P. aurelia vs. P. caudatum
P. caudatum vs. P. bursaria
P. caudatum P. bursaria
Bacterias
Cel. levadura Tasa de
crecimiento
10% /día
Tasa de
crecimiento
1.5%/día
coexistieron
La tasa de crecimiento
fue mucho más baja
Ejemplo: erizos y
lapas que se
alimentan de algas
marinas limitan su
habilidad para
desarrollarse sobre
las rocas
La presencia de competidores o predadores puede
limitar la habilidad de una especie para establecerse.
Amensalismo
Un organismo se ve perjudicado ( tasa de
incremento) y el otro no es afectado (neutro):
pisoteo.
Bosques de la selva amazónica árboles de gran
tamaño impiden la llegada de luz a las hierbas.
Amensalismo ≠ competencia: las plantas pequeñas
no afectan la supervivencia de los árboles.
