Ecología de comunidades

Transcripción

1 Las especies no viven aisladas en sus poblaciones Las especies interactúan Ecología de comunidades a) Interacciones entre especies b) Concepto de nicho c) Competencia d) Depredación 1

2 ) 5 tipos fundamentales de interacciones: Efecto en las especies Competencia Depredación Mutualismo Comensalismo mensalismo ) Concepto de nicho 1) Definición más conocida de nicho de Hutchinson (ej.., 1957) a) El rol de un organismo en el ambiente b) El rol de todas las actividades y necesidades del organismo que se puedan medir 2) Ejemplos 2-factores 3-factores Substrato alto bajo bajo alto Wave exposición 3) Por extensión nicho se define como hiperespacio con N- dimensiones 2

3 ) Concepto de Nicho 3) Dos tipos de nicho a) Fundamental: el espacio del nicho es determinado por factores ambientales y por los recursos que se necesitan. Manifiesto en la ausencia de otros organismos b) Realizado: espacio determinado por la combinación de factores bióticos y abióticos. Realizado en presencia de otros organismos fundamental realizado El nicho fundamental siempre es mayor(o por lo menos igual) las interacciones biológicas pueden (usualmente lo hacen) limitar el nicho realizado C) Competencia Definición : El uso de un recurso en común que esta limitado. 1) Dentro y entre especies a) Intraespecifica- Entre individuos de la misma, la fuente es la denso dependencia b) Interespecifica Entre individuos de dos o más especies 2) Dos tipos de competencia a) Interferencia b) Explotación 3

4 C) Competencia 2) Dos tipos de competencia a) Interferencia- Competencia directa i) ej., agresión ii) ej., territorialidad (peces, aves, lapas) b) Explotación- Competencia indirecta i) Compiten por un recurso (R) ii) ej.., especies sedentarias. -- espacio balanos choros R espacio C) Competencia 3) Principio de la exclución competitiva Mientras mas parecidos sean los organismos, hay mayor probabilidad de que compitan a) Especies que ocupan el mismo nicho no pueden coexistir. b) Mientras más grande el traslape del nicho, mayor la probabilidad de una exlcución competitiva, como resultado, la extinción local de una de las especies. c) Esto lleva al reparto de recursos 4

5 C) Competencia 4) Reparto de recursos Numero de individuos C D E adaptación Gradiente de recurso* * ej.., - semilla/ tamaño del plancton - Elevación - talla de un árbol/ alga species packing C D E Gradiente de recurso C) Competencia 5) Se manifiesta en patrones a) No se traslapa la distribución espacial (o temporal) numero of individuos Gradiente del recurso ltura marea Profundidad arrecife balanos choros black & yellow rocote gopher rocote 5

6 C) Competencia 5) Se manifiesta en patrones a) Relación negativa (inversa) de abundancia i) Gradiente en densidad bundancia spp. bundancia sp. ii) parches/ agrupadas C) Competencia 6) Liberación competitiva a) Cambio en la distribución(u otras respuestas como el crecimiento) cuando estas separados o juntos Simpatría (juntos) tidal height balanos choros alopatía separados en espacio usencia de choros balanos usencia de balanos Se puede examinar con observaciones o experimentos, cual prefieren? choros 6

7 C) Competencia 7) Simetría competitiva a) Fuerza relativa de la competencia b) superior, inferior (o) dominante, subordinado Simetrica = > simetrica < Como analizarian esto?? C) Competencia 8) Efectos en las variables que se están midiendo a) Respuestas del individuos: Comportamiento (alimentación, distribución) Fisiológica (tasas de crecimiento y reproducción) Morfológicas (talla, biomasa) estas se les llama rasgos-mediados En escala evolutiva, esto se manifiesta como desplazamiento de caracteres b) Respuesta poblacional: bundancia (densidad) Distribución (zonación) Tasas de demografía (crecimiento poblacional) 7

8 a) Interacciones entre especies b) Concepto de nicho c) Competencia d) Depredación e) Mutualismo y comensalismo f) Medidas de la comunidad g) Escalas de diversidad D) Depredación Consumo de un organismo (presa) por otro (depredador), que por definición, ocurren en organismos de diferentes niveles tróficos (vs. competencia: dentro del mismo nivel trófico) [pero el canibalismo, interdepredación como una forma de competencia*] 1) Esquemáticamente: Cadena trófica Red trófica Depredador Herbívoro C Productor primario (planta/ alga) C D E F *(Polis et al 1989 nn Rev Ecol Syst, rim & Marquet 2004 Ecology Letters) 8

9 D) Depredación 2) Efectos en la presa (directos o indirectos): Efectos directos : perdida directa (eliminación de individuos) - muerte de los individuos - tasa de mortalidad de la población Efectos indirectos : influencia del depredador en variables que no son la mortalidad Comportamiento (alimento y distribución) Fisiología (tasa de crecimiento y reproductiva) Morfológica (talla, biomasa) More trait-mediated responses vs. other indirect effects D) Depredación 3) Efectos en la presa (individual o poblacional): Respuestas individuales: Comportamiento (alimento y distribución) Fisiología (tasa de crecimiento y reproductiva) Morfológica (talla, biomasa) Ha si también te pueden comer parcialmente Respuestas poblacionales: abundancia, densidad distribución(uso del hábitat) Estructura (ej.., talla, edad, sexo, genética, espacial) Dinámica y persistencia (regulación) 9

10 D) Depredación 4) Interacciones complejas (con otros procesos) ej, Competencia: ej., Depredador que se especializa en balanos y esta restringido al intertidal medio y bajo Con depredadores Sin depredadores tidal height balanos Choros balanos choros falta de Depredador, los balanos expluyen a los choros y expande su distribución a intermareal medio D) Depredación 4) Todavía más complejo, interacciones de depredación: Competencia aparente Donde, y son presas y C es un depredador que tienen en común. Efecto en las especies C C La tasa de depredación aumenta con la presencia de las dos presas Esto lleva a un efecto indirecto negativo Cascada trófica Donde es el productor primario, es un herbívoro, y C es un depredador. El efecto de especies en niveles tróficos adyacentes tiene un efecto positivo neto en el siguiente nivel trófico C 10

11 Trophic cascadas Fuertes efectos top-down que se producen hacia abajo a lo largo de la cadena trófica. Depredadores de niveles tróficos altos afectan indirectamente la biomasa de plantas a través de su impacto en las poblaciones de herbívoros Fuertes efectos bottom-up que se producen hacia arriba a lo largo de la cadena trófica Niveles tróficos inferiores indirectamente afectan la biomasa de los depredadores a través de su impacto en las poblaciones de herbívoros. Cadena trófica linear Nivel trófico Depredador bundancia relativa herbívoro algas Recursos abióticos(ej., nutrientes, agua, luz) 11

12 Modelo Oksanen/Fretwell : Productividad y tamaño de la cadena Depredador Herbívoro lga Recursos abióticos (e.g., nutrientes, gua, luz) Incremento de la productividadà Una cadena trófica linear Depredador Modelo Oksanen/Fretwell Carnívoros Herbívora iomasa lgas Herbívoros lgas Productividad del ambiente 12

13 Modelo Oksanen/Fretwell: Productividad y tamaño de la cadena trófica Dependiendo de la productividad de la comunidad, las cadenas tróficas pueden tener más o menos niveles tróficos Cuando la productividad primaria aumenta, niveles tróficos van a añadirse secuencialmente Cadenas tróficas que tienen un número impar de niveles tróficos deben de esta cubiertos de vegetación frondosa Cadenas tróficas con número par de niveles tróficos tendrán abundancia baja de plantas Estes, J.. et al. Science Killer Whale Depredación on Sea Otters Linking Oceanic and Nearshore Ecosystems 13

14 E) Mutualism / comensalismo 1) Ocurre dentro o entre niveles tróficos, más comunmente entre niveles tróficos a) mutualisms: e.g., polinizadores obligado- se requiere para la existencia de los dos- polinizadores Facultativo no requerido- peces limpiadores u organismos parasitados b) Comensalismo: e.g., facilitación bundancia sp. mutualismo (simetrico) = bundancia sp. comensalismo (asimetrico) < Cómo medirían esto?? E) Medidas de la comunidad 1) Riqueza de especies: número de especies en una omunidad 2) Composición de especies : identidad de las especies que constituyen una comunidad 3) Diversidad de especies: riqueza de especies y su abundancia relativa Indice de diversidad de Shannon-Weiner : H' = -Σ p i (ln p i ) Donde p i es la proporción de individous en una comunidad que son de la especie i 14

15 F) Medidas de la comunidad 4) Ilustración de la diversidad No. of indiv.s H'= 0.87 H'= 1.39 H'= C D C D C D 75 Eveness: medida de la similitud relativa de la abundancia de las especies en una comunidad E= H'/(ln S) Donde, S es la riqueza de especies F) Escalas de diversidad de especies 1) lpha (α): dentro de la diversida del habitat 2) eta (β): entre la diversidad de habitats 3) Diversidad de los componentes de la comunidad: i. Diversidad de especies dentro de un nivel trófico ii. Diversidad (número) de grupos funcionales iii. Diversidad de especies dentro de grupos funcionales 4) Implicaciones de la diversidad de la comunidad: - Diversidad estabilidad de las relaciones - Redundancia funcional - Complementariedad funcional Stachowitz et al 2007 nn Rev Ecol Syst. 15

16 G) Glosario de algunos terminos iodiversidad es la variabilidad de la vida. Puede estudiarse a cualquier nivel jerárquico, incluyendo genes, especies, grupos funcionales, o hasta hábitats o ecosistemas. Complementariedad se refiere un mejor performance de una especie en una mezcla de especies en comparación a su performance en un monocultivo (e.g., facilitación). Efecto de identidad y composición describe la variación entre especies o combinaciones particulares de especies y su influencia en los procesos de un ecosistema. Usualmente usado en contraste con los efectos de la riqueza de especies Redundancia funcional es cuando una o más especies llenan funciones ecológicas similares en una comunidad (e.g., gremios tróficos como los planctívoros, detritívoros). La redundancia puede contribuir a la estabilidad de la comunidad mediante la compensación de la vulnerabilidad y perdida de spp. 16