Interrelación entre los componentes del ecosistema

Transcripción

1 Interrelación entre los componentes del ecosistema Si a una especie determinada la ponemos en las condiciones ideales, sin nada que limite su crecimiento y sin otras especies competidoras o depredadoras, la población en cuestión alcanzará un máximo de natalidad y una mortalidad mínima, y se dice que alcanza su potencial biótico 1

2 Una población no puede crecer indefinidamente, ya que al cabo del tiempo empieza a haber limitaciones de recursos y espacio y aumenta el número de muertes. En el crecimiento de una población intervienen también el resto de las poblaciones que comparten territorio con ellas, ya sea por relaciones beneficiosas o perjudiciales. Al conjunto de todos los factores que limitan el crecimiento de una población se le llama RESISTENCIA AMBIENTAL. 2

3 Esta resistencia hace que tras un crecimiento inicial se alcance un estado estacionario llamado CAPACIDAD DE CARGA DEL ECOSISTEMA (K). En condiciones naturales las poblaciones tienden a mantener un número de individuos que oscila alrededor de la capacidad de carga. A las oscilaciones se les llama FLUTUACIONES y se dice que la población está en EQUILIBRIO DINÁMICO O ESTACIONARIA. La regulación de la población puede ser: Regulación debida al biotopo Regulación debida a la biocenosis 3

4 La resistencia ambiental está marcada por una serie de factores que impiden que la población alcance su máximo potencial biótico. Factores externos: bióticos (depredadores, parásitos, competidores), abióticos (cambios clima, catástrofes, escasez alimentos agua etc.) Factores internos: densidad elevada provoca un descenso de la reproducción (competencia, emigración 4

5 La población también tiene patrones de mortalidad característicos con un riesgo variable de muerte en diferentes edades. Una propiedad relacionada es la estructura etaria de la población, o sea, las proporciones de individuos de edades diferentes. La estructura de edades es un factor importante para predecir el crecimiento futuro de una población. 5

6 Supervivencia nacidos vivos CURVAS DE SUPERVIVENCIA La información fundamental para conocer la dinámica de la población nos la proporciona la supervivencia de la especie. Si representamos gráficamente la evolución de la supervivencia podemos observar diferentes tipos de comportamientos básicos ( I, II y III ) y por supuesto todos los intermedios. Tipo III Tipo II Tipo I Duración media de la vida 6

7 TIPO I : Mortalidad larvaria o juvenil muy alta. Se dan en individuos con tasas de renovación muy alta y una gran capacidad de producción de descendientes. Pertenecen a niveles tróficos más bajos y suelen coincidir con los r estrategas. ( peces, insectos, bacterias, algas...) 7

8 TIPO II: Es el caso contrario, las especies suelen tener una vida media alta y la mortalidad es pequeña en la infancia. Se suele producir en especies estables de niveles tróficos altos (mamíferos, rapaces, humanos...) y se corresponden con los k- estrategas. 8

9 TIPO III: Presentan un índice de mortalidad constante a cualquier edad. No es muy frecuente en la naturaleza. (aves, roedores, lagartos, plantas perennes...) Existe una relación entre la supervivencia y la fertilidad, aquellos individuos que presentan mayor mortalidad infantil suelen tener más descendencia para compensar. 9

10 Autorregulación debida al biotopo La variación de un determinado factor abiótico regula el desarrollo de una especie (su tasa de natalidad TN y su tasa de mortalidad TM). De estos factores, siempre hay uno especialmente importante que son los factores limitantes. Cada especie tiene sus factores limitantes (climáticos, del suelo, de composición de las aguas.) 10

11 Nº individuos Dentro de cada factor hay un rango (un máximo y un mínimo) en el cual se puede desarrollar una población. Este rango es lo que se llama valencia ecológica. Si el rango o valencia ecológica es muy amplio, la población será poco exigente para ese factor determinado y se dice que es EUROICA. Su número de individuos incluso en condiciones óptimas no suele ser muy elevado, pero toleran amplias variaciones en el valor de ese factor. Son especies denominadas generalistas. Estenoica Valencia ecológica Euroica Valor del factor limitante 11

12 Nº individuos Si el rango o valencia ecológica es muy estrecho, la población se denomina ESTENOICA. Valencia ecológica Estenoica Valor del factor limitante Euroica Son especies exigentes con respecto a ese factor, no pueden vivir fuera de unos determinados valores. En condiciones óptimas su desarrollo es muy elevado, alcanzando un gran número de individuos. Son especies denominadas especialistas. 12

13 El pertenecer a un tipo u otro de especies depende de las adaptaciones que cada especie ha adquirido a lo largo de la evolución. o o o Adaptaciones morfológicas Adaptaciones fisiológicas Adaptaciones etológicas 13

14 Autorregulación debida a la biocenosis Es un proceso que puede ser de dos tipos: 1. Debida a la población 2. Debida a la comunidad 14

15 Debida a la población En condiciones optimas, una especie aumenta su número de individuos hasta alcanzar el valor del límite de carga K, pero lo pueden hacer con dos estrategias: 1. Estrategia de la r 2. Estrategia de la k 15

16 Nº individuos r estrategas o Especies que presentan elevada fertilidad, su tasa de natalidad es muy elevada (gran potencial biótico) aunque su supervivencia sea baja. Supervivencia o Son propias de ambientes cambiantes o inestables, sometidas a elevados índices de mortalidad, que compensan con crecimientos explosivos en períodos favorables. Fecundidad o Son especies oportunistas, pioneras o colonizadoras que basan su éxito en producir un gran número de esporas, huevos, larvas o juveniles aunque su mortalidad sea muy elevada. Tiempo oc 16

17 Nº individuos k estrategas o Especies que sitúan el número de individuos por debajo de la capacidad de carga K. Supervivencia o o Priman la supervivencia por encima de la fertilidad. Son especies propias de ambientes estables, muy adaptadas a ellos, en general grandes y longevas. Fecundidad Tiempo o o o Son especies muy territoriales, con marcada organización social. Presentan mecanismos de regulación social: no todos los individuos se reproducen, son muy sensibles a cambios ambientales, etc. Son muy EFICIENTES (Buenos resultados con poco gasto energético) 17

18 Independientemente del tipo de estrategia se intenta mantener siempre un número de individuos en torno a K (fluctuaciones en torno al valor de carga máximo) Si baja mucho, puede entrar en peligro de extinción. Las causas pueden ser: 1. Naturales (cambio climático, aumento de depredadores, enfermedades ) 2. Artificiales (caza excesiva, intoxicaciones por venenos, introducción de nuevas especies, en general, actuaciones humanas) 18

19 Autorregulación debida a la comunidad En el ecosistema, las poblaciones están relacionadas entre sí e interactúan. Esta relación es un factor limitante (biótico), que favorece a unas especies y perjudica a otras, y en cualquier caso contribuye a la estabilidad del conjunto de ecosistemas. Dentro de estas interacciones de regulación, hay que destacar: o Depredación o Competencia interespecífica o Parasitismo o Mutualismo 19

20 Depredación La depredación es un mecanismo muy importante de mantenimiento del equilibrio y de evolución en los ecosistemas. Cuando un depredador se alimenta de la presa, lo hace generalmente a costa de los individuos más débiles, disminuyendo su número, pero quedando los más fuertes. Una vez que el número de presas disminuye, no hay suficiente alimento por lo que también lo hace el número de depredadores y por tanto también suelen morir los más débiles. Al haber menos depredadores, vuelve a aumentar el número de presas, pero las que nacen son descendientes de las que sobrevivieron, es decir de las más fuertes. Igualmente al aumentar el número de presas hay más alimento y nacen más depredadores, también descendientes de los supervivientes más fuertes. 20

21 Nº Individuos Modelo depredador-presa Tiempo de respuesta Tiempo Normalmente sucede que un depredador se alimenta de varias presas y que las presas sirven de alimento a varios depredadores 21

22 Por su parte el ser humano compite con algunos depredadores por la presa, eliminando a los zorros, halcones y lobos que pueden cazar conejos, perdices,... Esto no es positivo, ya que los animales cazan a los más débiles, lo que hace que la especie se fortalezca. Además también se alimentan de otros roedores que son depredadores de huevos de perdices, codornices... Por lo que al eliminar a los depredadores está influyendo negativamente en la reproducción y fortalecimiento de la especie cinegética. 22

23 Competencia interespecífica Dos especies compiten por los recursos de un mismo ecosistema (alimento, luz, agua, territorio ). El conflicto entre las dos especies puede resolverse de dos formas. Principio de exclusión competitiva: En una comunidad, dos especies distintas nunca pueden ocupar el mismo nicho ecológico. La más eficaz excluye a la otra. (Ej. los microorganismos del intestino humano) Segregación ecológica. Se reduce la competencia al mínimo desarrollando comportamientos ecológicos distintos. Ej. Pájaros insectívoros de los abetos americanos 23

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25 La competencia es perjudicial para las dos especies por lo que los seres vivos tienden a disminuir al máximo este tipo de relación. La competencia puede favorecer un desplazamiento de caracteres de una especie respecto a miembros de la misma especie pero que no tienen competencia. Las adaptaciones permiten una mayor eficiencia a la hora de lograr recursos, favoreciendo la evolución y diversidad biológica. 25

26 ANIMALES: Dentro del ecosistema suelen tener sus territorios, además aunque se alimenten de lo mismo, tienen adaptaciones que les permite aprovechar al máximo los recursos que les ofrece el medio. En la sabana africana las jirafas se alimentan de las hojas que crecen más altas, los rinocerontes de los arbustos, las cebras de las hierbas. Se produce una diversificación que disminuye la competencia. Cuando compiten por el agua, siempre suele haber una especie dominante, ( elefantes, rinocerontes, cebras, antílopes..). 26

27 PLANTAS Las plantas no pueden desplazarse por lo que la competencia suele ser muy alta. El principal motivo es la luz, por ello hay una estratificación. (arboles, arbustos, hierbas, musgos, lianas ). Cuando una de las plantas no consigue alcanzar la luz, termina muriendo. Cuando compiten por la humedad o el alimento, las plantas que tienen las raíces más profundas tienen más posibilidades de supervivencia. Otras recurren a mecanismos para evitar la competencia, emiten sustancias ácidas o tóxicas que impiden el crecimiento de otras. (romero, pino). 27

28 Las algas rojas ( Gonyagulax), se han introducido en el Mediterráneo y está acabando con muchas especies de crustáceos. Producen una toxina, letal para el ser humano pero son usadas por los mejillones y las almejas para evitar la proliferación de otros animales que compitan con ellas por el espacio. Las plantas cultivadas no sufren las competencias de las hierbas ya que el ser humano las elimina mediante herbicidas, o las protege cuando son jóvenes 28

29 Los microorganismos viven en zonas muy concretas para evitar la competencia y suelen producir sustancias tóxicas para evitar el crecimiento de otros que les puedan quitar el alimento, es el caso del Penicilium notatun, productor de la penicilina que elimina a las bacterias del medio. 29

30 Los parásitos son depredadores muy especializados, que no causan la muerte del huésped, de la que toma el alimento. Pero si la debilita, lo que favorece el ataque secundario de otros organismos La relación entre parásito y hospedador suele mantenerse en equilibrio ya que de morir el huésped, moriría también el parásito. Parasitismo Muchas de las enfermedades producidas por parásitos y plagas de insectos se deben a especies introducidas por el ser humano, al transportar los parásitos de unos lugares a otros. Por este motivo está muy vigilado el transporte de animales de unos países a otros. 30

31 Parásitos externos. Viven en el exterior de los organismos, chupan la sangre (Hemófagos) o la savia. Son las chinches, pulgas, garrapatas, piojos,... Parásitos internos. Viven en el interior de los organismos. Sufren simplificaciones y modificaciones de sus estructuras, como resultado evolutivo de su adaptación al medio interno del organismo en el que se hospedan. Pueden parasitar a todo tipo de organismos. Algunos viven en el intestino humano, como la tenia, o los áscaridos. Otros viven en el aparato respiratorio, circulatorio, hígado, bajo la piel... (sarna, triquinosis, toxoplasmosis,... ) Las infecciones bacterianas también se pueden considerar parasitismo. 31

32 Mutualismo Las dos especies obtienen un beneficio de esta relación Como otras relaciones interespecíficas, produce coevolución de las especies y aumenta diversidad biológica En plantas: Un ejemplo clásico son los musgos en los troncos de los árboles. Por un lado el musgo alcanza una altura que no conseguiría en el suelo y así no compite con otras hierbas por la luz. Por su parte el árbol conserva mejor la humedad y se protege del fuego. 32

33 Entre plantas y animales: Es muy importante entre los insectos que polinizan las plantas a la vez que comen el néctar. Otras aves ingieren las semillas y las dispersan con las heces. ( petirrojos, currucas comen moras). Igualmente los zorros comen higos y madroños diseminando posteriormente las semillas. Entre animales: Existen ejemplos muy conocidos como las garcillas bueyeras que se alimentan de los parásitos de los bueyes y además tienen un sentido de alerta mayor que estos grandes herbívoros. Otro caso son los peces pequeños que comen los restos de comida de entre los dientes de los tiburones. El tiburón consigue así una limpieza y mejor conservación de su estructura dental. 33

34 Sucesión ecológica Los ecosistemas cambian a lo largo del tiempo. Además son capaces de mantener y aumentar su organización, reajustándose, adaptándose a cualquier tipo de variación, usando continuamente materia y energía. Si no hay perturbaciones tienen a ser más complejos. El proceso de cambio se llama sucesión ecológica en él, unas comunidades sustituyen a otras LA SUCESIÓN ECOLÓGICA es por tanto: Un proceso dinámico resultante de la interacción de los factores bióticos y abióticos en el tiempo, que da lugar a la formación de un ecosistema complejo y estable. 34

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36 Es un proceso lento y gradual, en el que las poblaciones que son inestables sufren modificaciones, tanto en su composición como en su tamaño, buscando el equilibrio. Cuando se consigue este equilibrio, el CLIMAX, la comunidad tenderá a mantenerse estable y no será sustituida por otra mientras no cambien las condiciones físico químicas y climáticas. 36

37 SUCESIONES PRIMARIAS Tipos de sucesiones Se producen en territorios vírgenes que aún no han sido colonizados. Es el caso de las lavas volcánicas, los aluviones, las dunas. Los primeros organismos en colonizar son los líquenes y musgos, que van formando el suelo, posteriormente bacterias y hongos y las primeras hierbas. 37

38 SUCESIONES SECUNDARIAS Ocurren en ecosistemas que han sufrido una regresión que ha interrumpido su camino hacia el clímax o lo ha roto. Todavía se conserva el suelo y parte de la vegetación. Al cabo de un cierto tiempo, si las condiciones ambientales no han variado, el ecosistema se recupera y continúa con su sucesión o se estabiliza.

39 Regresiones Es un proceso inverso a la sucesión ecológica: La REGRESIÓN puede ocurrir por causas naturales (incendios, inundaciones, cambio climático, volcanes,...) o por causas antrópicas, (deforestación, contaminación, introducción de nuevas especies...) En la regresión suelen aparecer poblaciones de r estrategas (oportunistas) Las principales regresiones se producen en los ecosistemas terrestres, debido a sobrepastoreo, talas excesivas, deforestación, erosión o incendios. Cuando el fenómeno es muy grave la comunidad puede perder su capacidad de regeneración. En los ecosistemas acuáticos la más importante es la regresión producida por contaminación con abonos y fertilizantes en aguas dulces y la contaminación del litoral y la sobreexplotación pesquera en el medio marino. 39

40 Regresión total: Erupción volcánica que cubre el terreno de lava Regresión por deforestación. Se mantiene el suelo

41 Cambios en una sucesión 1. AUMENTO DE LA BIODIVERSIDAD: Tanto en riqueza específica como en diversidad específica. En general las r estrategas (iniciales) son sustituidas por las k estrategas (finales) 2. ALARGAMIENTO DE CADENAS TRÓFICAS. Por el aumento del nº de especies. 3. AUMENTO DE LA ESTABILIDAD: Se establecen relaciones entre las especies, con múltiples retroalimentaciones, que contribuyen a la estabilidad. 4. AUMENTO PROGRESIVO DE LA BIOMASA: Al principio no hay limitación de los recursos disponibles, la producción es muy alta, por lo que se produce un aumento progresivo hasta las etapas finales. Finalmente la respiración iguala a la producción, excepto cuando se retira la biomasa (cultivo) o se seca la hierba. En estos casos nunca se llegará a la etapa clímax 41

42 Cambios en una sucesión II 1. DISMINUCIÓN DE LA PRODUCTIVIDAD: A más evolución, menos tasa de renovación. 2. AUMENTO DE LOS NICHOS ECOLÓGICOS: Se produce un mayor aprovechamiento y el ecosistema se vuelve más complejo. 3. DISMINUCIÓN DEL FLUJO ENERGÉTICO QUE RECORRE EL ECOSISTEMA: Finalmente la energía pasa por muchos organismos por lo que se producen más pérdidas, el reciclado se produce instantáneamente por lo que la materia apenas tiene tiempo de estar en el medio antes de volver a ser capturada. 42

43 Regresiones provocadas por la humanidad Deforestación: Provocada por la tala y la quema de árboles y por la agricultura mecanizada. Incendios forestales: El fuego ha sido un factor natural que rejuvenece los bosques templados y los mediterráneos ricos en especies pirófilas. Introducción de nuevas especies Conejos de Australia Visón americano Mejillón cebra Cangrejo americano Lucio 43

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