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14/05/2013
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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
1
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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2. Relaciones interespecíficas
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
4
2. Relaciones interespecíficas
¡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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2. Relaciones interespecíficas
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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2. Relaciones interespecíficas
1. Competencia: Nicho ecológico
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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2. Relaciones interespecíficas
1. Competencia: Nicho ecológico
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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2. Relaciones interespecíficas
1. Competencia: Nicho ecológico
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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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2. Relaciones interespecíficas
1. Competencia: Nicho ecológico
Solapamiento de nichos
Fuente: SM ITH & SMITH 2007: 288
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2. Relaciones interespecíficas
1. Competencia: Nicho ecológico
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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2. Relaciones interespecíficas
1. Competencia: Nicho ecológico
Repartición de recursos
Coexistencia de especies en un abeto y en la
sabana (diferenciación vertical del nicho)
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2. Relaciones interespecíficas
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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2. Relaciones interespecíficas
1. Competencia: Especies introducidas
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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2. Relaciones interespecíficas
1. Competencia: Especies introducidas
Neozoos
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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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2. Relaciones interespecíficas
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
http://www.gisinetwork.org/
† Exclusión competitiva
Fuentes : h ttp ://www.fao.org/doc rep/008/t4675s/T4675S04.htm
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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2. Relaciones interespecíficas
Tipos de interacciones
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2. Relaciones interespecíficas
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.
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2. Relaciones interespecíficas
2. Depredación
No solo un asunto exclusivo del reino animal …
Estranguladores del género Ficus 19
2. Relaciones interespecíficas
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. Relaciones interespecíficas
2. Depredación: Adaptaciones depredadores
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Defensa activa: fugar, gestos amenazantes, veneno, etc.
Defensa pasiva: enrollarse, espinas, envararse, etc. 21
2. Relaciones interespecíficas
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. Relaciones interespecíficas
2. Depredación: Camuflaje
Dibujos y colores muy conspicuos que avisan al depredador
que la posible presa es peligrosa (tóxica) o incomible 23
2. Relaciones interespecíficas
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. Relaciones interespecíficas
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. Relaciones interespecíficas
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. Relaciones interespecíficas
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. Relaciones interespecíficas
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. Relaciones interespecíficas
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. Relaciones interespecíficas
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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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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2. Relaciones interespecíficas
Tipos de interacciones
Animales parásitos Plantas parásitas
Orobanche
(Orobanche spec.)
Muérdago
(Visco blanco)
Pulga, zancudo y garrapata
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2. Relaciones interespecíficas
3. Parasitismo
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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2. Relaciones interespecíficas
Tipos de interacciones
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2. Relaciones interespecíficas
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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2. Relaciones interespecíficas
4. Mutualismo
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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2. Relaciones interespecíficas
Tipos de interacciones
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Rémora común (Remora remora) y tiburón
Epífitas
encima de árboles
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2. Relaciones interespecíficas
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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2. Relaciones interespecíficas
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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3. Dinámica en la comunidad vegetal
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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3. Dinámica en la comunidad vegetal
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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3. Dinámica en la comunidad vegetal
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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3. Dinámica en la comunidad vegetal
Sucesión primaria
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3. Dinámica en la comunidad vegetal
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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3. Dinámica en la comunidad vegetal
Sucesión secundaria
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3. Dinámica en la comunidad vegetal
Sucesión secundaria
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3. Dinámica en la comunidad vegetal
¿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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3. Dinámica en la comunidad vegetal
Fuentes: http://anthro.unige.ch/lgmvegetation/ http://www.ncdc.noaa.gov/paleo/pubs/ray2001/ray_adams_2001.pdf /