Tema 2a. Los organismos y su interacción con el medio

Transcripción

1 Tema 2a. Los organismos y su interacción con el medio 1. Factores ambientales 2. Respuestas de los organismos 3. Nicho ecológico 4. Estrategias adaptativas Profesor: Salvador Rebollo, Departamento de Ecología, Universidad de Alcalá 1

2 Bibliografía Begon, M., Harper, J.L. & Townsend, C.R Ecología: Individuos, Poblaciones y Comunidades. Ediciones Omega, Barcelona. Díaz Pineda, F Ecología I. Ambiente físico y organismos vivos. Editorial Síntesis. Madrid. Margalef, R Planeta Azul, Planeta Verde. Prensa Científica. Barcelona. Ricklefs, R. E Invitación a la ecología. La economía de la naturaleza.(4º ed). Editorial Rodríguez, J Ecología. Ediciones Pirámide. Madrid. Rodríguez, J Ecología. Ediciones Pirámide. Madrid. Smith, R.L. & Smith, T.M Ecología (4ª Edición). Pearson Educación. Madrid. Terradas, J Ecología, hoy. Editorial Teide. Barcelona. Terradas, J Ecología de la vegetación. Ediciones Omega. Barcelona. 2

3 1. Factores ambientales (FA) Factor ambiental: cualquier aspecto o característica del ambiente que influye sobre los organismos. Factores bióticos: los inducidos o provocados por los seres vivos: competencia, depredación, etc. Factores abióticos: los inducidos o provocados por las circunstancias físicas o químicas del ambiente. Terradas

4 1. Factores ambientales (FA) Recursos: factores ambientales consumibles por los organismos. P. e, los nutrientes del suelo. Condiciones: factores ambientales no consumibles, que crean el escenario físicoquímico- biológico donde se desarrollan los organismos. P. e. la temperatura Terradas

5 1. FA: la luz Para las plantas la luz es un recurso, para los animales es una condición Rodríguez 2001 Respuesta de las plantas a la intensidad de luz. Curva de tipo asintótico. Smith & Smith 2000 Curva de saturación de la fotosíntesis con respecto a la intensidad luminosa. Las hojas de luz pueden producir más pero alcanzan el punto de compensación (punto donde la absorción de CO 2 por fotosíntesis iguala a la emisión de CO 2 por respiración) 5 más tarde.

6 1. FA: la temperatura Begon et al Curva de respuesta de las plantas a la temperatura. Es una curva de tipo Gauss 6

7 1. Sistemas de factores ambientales Los organismos se ven afectados por numerosos factores ambientales simultáneamente, los cuales suelen variar de manera asociada. Por ejemplo, con la altitud se producen cambios simultáneos en la presión, temperatura, humedad, intensidad de la radiación, tipo de radiación, concentración de gases (p.e. O 2 ), velocidad del viento, etc. De manera similar, con la profundidad en el suelo y en los medios acuáticos ocurren numerosos cambios en las condiciones ambientales. Los organismos se tienen que adaptar a sistemas de factores ambientales. Por eso, las adaptaciones suelen ser compromisos o trade offs entre soluciones óptimas. Díaz Pineda

8 2. Respuestas de los organismos Begon et al Ley de la tolerancia: la respuesta de los organismos a los factores ambientales tiene forma de campana (curva de Gauss) y se denomina curva de tolerancia. Los márgenes de tolerancia (anchura) son más estrechos para la reproducción que para la supervivencia Terradas 1982 Principio de asignación: las curvas de tolerancia están sujetas a ciertos límites, por ejemplo, su anchura no puede incrementarse sin una reducción simultánea de su altura. 8

9 2. Respuestas de los organismos Begon et a Aclimatación: los individuos obtienen un mejor ajuste al ambiente gracias a cambios morfológicos, fisiológicos o de comportamiento. 9

10 2. Respuestas de los organismos Plasticidad fenotípica: respuesta de aclimatación por la cual muchas plantas sobreviven mejor en determinados ambientes gracias a cambios morfológicos. A escala de organismo, es fácilmente observable en las hojas de las plantas. A escala de población, los individuos pueden presentar aspectos morfológicos muy distintos en ambientes diferentes. Por ejemplo, desde tener el porte de un árbol enorme a tener el tamaño de un bonsai. Ricklefs

11 2. Respuestas de los organismos Adaptación: las especies se van ajustando mejor al ambiente como consecuencia de la muerte de los individuos peor adaptados y la producción de nuevos individuos a partir de los mejor adaptados Ricklefs

12 2. Respuestas de los organismos Terradas 2001 Debido a que las condiciones del medio cambian constantemente y a que los organismos mutan al azar, no es posible una adaptación perfecta de los organismos a su medio. Los organismos se ven obligados a cambiar constantemente para mantener el mismo grado de adaptación. 12

13 3. Nicho ecológico Begon et al Dos acepciones de la palabra nicho ecológico: Díaz Pineda 1989 Nicho espacial o hábitat: rango de condiciones ambientales (factores abióticos y bióticos) en las que una especie puede vivir. Hábitat en el que vive una especie. Nicho trófico: Sería la función (oficio) de una especie en una comunidad. Ejemplo: herbívoro, carnívoro, etc. Normalmente se hace hincapié en los aspectos tróficos,. 13

14 3. Nicho ecológico Smith & Smith 2000 Representación gráfica (y matemática) del nicho de las especies en una dimensión (línea), dos dimensiones (plano) o tres dimensiones (espacio). Matemáticamente podemos analizar muchas más dimensiones al mismo tiempo, pero gráficamente sólo podemos representar tres dimensiones de forma simultánea. 14

15 3. Nicho ecológico Smith & Smith 2000 El nicho ecológico de una especie de mosquitero se puede sintetizar en dos dimensiones: 1) rango de tamaños de las presas que consume y 2) altura del estrato de la vegetación donde se alimenta. Esta especie se alimenta de tamaños de presas en torno a 4 mm, capturadas entre los 3 y los 9 m de altura. Evita alimentarse a nivel del suelo y en los estratos altos de la vegetación y apenas se alimenta de las presas más pequeñas o más grandes 15

16 3. Nicho ecológico Nicho multi-dimensional de Hutchinson Díaz-Pineda 1989 Los nichos de las especies estarían representados por una figura imaginaria creada a partir de todas las dimensiones de su nicho. Dos especies pueden convivir juntas aunque sólo se diferencien en una de las dimensiones y el resto de las dimensiones sean las mismas. 16

17 3. Nicho ecológico Nicho potencial: es el nicho ecológico que ocuparía una especie en ausencia de competencia con otras especies. Óptimo fisiológico. Nicho real: es el nicho que ocupa una especie en la Naturaleza, sometida a la acción de la competencia de las otras especies. Óptimo ecológico. Díaz-Pineda

18 3. Nicho ecológico Begon et al Principio de exclusión competitiva: dos especies no pueden convivir si utilizan el mismo nicho ecológico. Demostración experimental utilizando paramecios. 18

19 4. Estrategias adaptativas Especies vicariantes: especies no emparentadas entre si que presentan un aspecto similar porque están adaptadas a nichos muy parecidos en áreas geográficas diferentes. Son especies que ocupan nichos ecológicos similares en ecosistemas diferentes. Estos conjuntos de rasgos similares sugiere la existencia de tipos biológicos (también llamados síndromes adaptativos) que permitirían diferenciar tipos de especies por su nicho. Begon et al

20 4. Estrategias adaptativas Estrategias o síndromes adaptativos: conjuntos de caracteres que presentan las especies para adaptarse a los diferentes ambientes. Tres estrategias adaptativas de las plantas según Grime: especies competidoras, ruderales y tolerantes al estrés. Ricklefs 1998 Terradas

21 4. Estrategias adaptativas Características generales de las plantas competidoras, ruderales y estrés-tolerantes Ricklefs 1998 Representación triangular de las estrategias adaptativas de Grime Terradas