Interacción entre Poblaciones

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1 Ecología General: M 206 Interacción entre Poblaciones Naturaleza de la interacción Especie 1 Especie 2 Competencia - - Mutualismo + + Comensalismo + 0 Herbivoría + - Predación + - Parasitismo + - Competencia Dos especies compiten por un recurso. Aunque la especie ganadora garantiza el acceso a un recurso, la presencia de la especie competidora provoca un efecto sobre el tamaño máximo de población que la especie ganadora puede alcanzar (no se desarrolla totalmente negativo) Ecología General: M 207 Simbiosis : Mutualismo - Comensalismo Mutualismo las dos especies se benefician de la interacción - Polinizadores Plantas Los polinizadores (insectos, aves, murciélagos) se benefician obteniendo alimento. Las plantas se benefician de la transferencia de gametos masculinos los polinizadores serían un pene volador - Aves Frugívoras Arboles Aves obtienen elementos esenciales de los frutos Arboles logran dispersar sus semillas 1

2 Ecología General: M 208 Categoría de Mutualismo Mutualismo Trófico Parejas de socios especializados en formas complementarias para obtenre energía o nutrientes. Alga + Hongo Líquenes Hongos + Raíces Microrrizas Bacterias Fijadoras + Raices Nodulos radiculares Mutualismo Defensivo Parejas de socios en las que uno de ellos recibe alimento o abrigo a cambio de defender a su socio contra los herbívoros, predadores o parásitos. Peces limpiadores : obtienen alimento Peces aseados : son liberados de parásitos Ecología General: M 209 Mutualismo Dispersivo Parejas de socios en las que uno transporta un elemento del socio, a cambio de alimento (nectar o acceso a frutos) Dispersión semillas Las relaciones de mutualismo pueden ser: Facultativas cuando los socios no viven intimamente ligados Peces limpiadores Peces aseados Obligadas cuando los socios se encuentran fuertemente ligados Bacterias nitrificantes raíces Las relaciones de mutualismo obligado suelen estar acompañadas de un alto grado de especialización en alguno de los socios. 2

3 Ecología General: M 210 Comensalismo una de las especies obtiene beneficio mientras que la otra no es afectada. 1. Anémona creciendo sobre la concha de un cangrejo ermitaño El cangrejo esta bien protegido por su concha No se beneficia La Anémona se beneficia del transporte Acceso fuentes alimento 2. Orquídeas creciendo sobre las ramas de los árboles Árbol no necesita de las orquídeas para desarrollarse La orquídea obtiene sustrato para crecer 3. Garzas (Bulbucus ibis) siguiendo el Ganado La presencia de las garzas no afecta al Ganado Las garzas obtienen alimento fácilmente debido al desplazamiento del ganado Ecología General: M 211 Consumidor - Recurso : Predación Herbivoría Parasitismo Las relaciones consumidor recurso tienden a responder: 1. Los consumidores (predadores, parásitos, herbívoros) reducen el tamaño de las poblaciones recurso (presas, hospederos) por debajo de su capacidad de carga? 2. La dinámica de las interacciones alimentarias entre consumidor recurso hacen que las poblaciones oscilen? Importancia: - Manejo de plagas de cultivos, conservación especies - Interacciones entre especies estructura comunidades - Estabilidad en los sistemas naturales 3

4 Ecología General: M 212 Definiciones Básicas Predador : organismos que atrapan individuos para alimentarse. Elimina activamente a un individuo de una población recurso. Parásito : organismo que se alimenta paulatinamente de un huésped vivo. No elimina por si solo a un individuo de una población recurso. No necesariamente conduce a la muerte del huésped. Parasitoide : organismo que se alimenta paulatinamente de un huésped vivo, generalmente en sus estados iniciales de desarrollo. Conduce inevitablemente a la muerte del huésped. Herbívoro: organismo que consumen plantas enteras o parte de ellas. Funcionan como predadores cuando comen una planta entera y como parásitos cuando comen una parte. Ecología General: M 213 Modelación Consumidor Recurso Sistema Parásito Hospedero Se asemeja a la predación consume recurso vivo Difiere de la predación recurso no es destruido de inmediato Parásitos pueden tener efectos drásticos sobre hospedero: - Deficiencia Fisiológicas - Respuestas etológicas - Limitar desplazamiento - Reducir población El equilibrio de las poblaciones Parásitos Hospedero es definido por las respuestas defensivas de los hospederos (inmune), es decir que los anticuerpos producidos por el hospedero reconozca los antígenos (proteinas extrañas al sistema del hospedero) generados por los parásitos 4

5 Ecología General: M 214 Sistema Herbívoros Plantas Se denomina Pastoreo a la actividad alimentaria de los herbívoros cuando consumen partes de plantas herbáceas (pastos) o algas. Se denomina Ramoneo a la actividad alimentaria de los herbívoros cuando consumen parte de plantas leñosas. Los herbívoros se asemejan a : Predadores cuando consumen las plantas enteras Parásitos cuando consumen parte de la planta sin matarla La proporción de producción primaria (crecimiento vegetal) consumida en los Bosques es Mínima, en las Praderas es intermedia y en los Ambientes acuáticos Máxima. Ambientes acuáticos control de plantas por herbívoros Ecología General: M 215 Explicación a bajo consumo en ambientes terrestres: - Las poblaciones de herbívoros son reguladas efectivamente por enemigos naturales (predadores parásitos). - Las poblaciones de herbívoros se autoregulan (tasas de nacimiento) para garantizar permanencia de recurso alimentario para las generaciones futuras. - Las plantas generan mecanismo de defensa pasivos (espinas, sustancias químicas) que facilitan sobrevivir el efecto de los herbívoros. Generalmente existe una alta sincronía entre los ciclos biológicos de los herbívoros con los ciclos biológicos de las plantas 5

6 Ecología General: M 216 Mecanismos de Defensa Química : generación de sustancias tóxicas que inhiben o reducen la acción de los herbívoros. Cuantitativa sustancias (Taninos) que se generan como respuesta directa al inicio del pastoreo o ramoneo para prevenir que el material vegetal sea digerido facilmente por el herbívoro. Al irse acumulando el material vegetal consumido se inactiva la actividad enzimática de los herbívoros. Cualitativa sustancias (Alcaloides) que están presentes en las hojas o tallos de las plantas, y que en pequeñas cantidades pueden matar a un herbívoro. Ecología General: M 217 Mecánica : desarrollo de espinas para prevenir acción herbívoros Sincronía Reproductiva: producción masiva de frutos o semillas garantiza que una proporción sobreviva el efecto de los herbívoros. Mutualismo: Ofrecer acceso al alimento o de un refugio a un organismo y este a su vez defiendo activamente la planta. Además de la Cantidad de material vegetal que un herbívoro puede consumir, también es importante considerar la Calidad del material vegetal que un herbívoro esta consumiendo. Puede existir selección activa de plantas (comp. nitrogenados). Sin embargo la respuesta general de un herbívoro al disminuir la calidad del alimento es incrementar la tasa de consumo o el tiempo de consumo. 6

7 Ecología General: M 222 Sistema Predador Presa La interacción predador presa es una relación Asimétrica : Uno de los socios (predador) se beneficia El otro socio (presa) es afectado negativamente Por el contrario la competencia es una relación Simétrica: Ambos socios son afectados negativamente El predador que sea más efectivo capturando a la presa tendrá una mayor disponibilidad de recursos y será más viable Selección natural actuará sobre la población predadores para incrementar eficiencia: encuentro, captura, alimentación La presa que sea más eficiente escapando de los predadores tendrá un ventaja sobre los otros miembros de su población (viabilidad) Selección natural actuará sobre población presas favoreciendo los individuos más ágiles para escapar Ecología General: M 223 Adaptaciones de los Organismos (Predador Presa) Predador - Movilidad -Agudeza Sensorial - Manipulación presa : garras, desarrollo mandibular - Dentición: determinada básicamente por el tipo de presa Carnívoros - Superficie Cortante -Fuertes caninos - Desgarrar Herbívoros - Superficie planas -Dientes grandes - Triturar 7

8 Ecología General: M 224 Presas - Tendencia a evitar el encuentro directo (contacto físico) : pocas presas igualan predadores predadores evitan a las presas que puedan defenderse - Ocultamiento, Coloración Advertencia, Mimetismo Ocultamiento Cripsis (coloración Críptica) Catalepsis (congelamiento) Coloración de advertencia Aposemática Mimetismo parecerse a otra especie Batesiano: imitador toma como modelo especie No palatable Mulleriano: especies No palatables tienden a parecerse entre si (comparten diseños y coloraciones) Ecología General: M 225 Coloración Aposemática Coloración Críptica Catalepsis Cripsis Mimetismo Batesiano 8

9 Ecología General: M 226 Dinámica sistema Predador - Presa Modelo Lotka-Volterra Supuesto: relación Consumidor-Recurso determina población 1. Población presas (R) incrementa exponencialmente en ausencia de los predadores dr rr R dt donde r R : tasa intrínseca de crecimiento R : población presas (recurso) 2. Población de predadores (C ) disminuye exponencialmente en ausencia de presas dc rc C dt donde r C : tasa intrínseca de crecimiento C : población predadores (consumidores) Ecología General: M Dinámica de la población de presas ( R ) en presencia de los predadores ( C ) estaría descrita como: dr rr prc R 1 dt donde r R : tasa intrínseca de crecimiento R : población presas (recurso) C : población predadores (consumidores) p 1 : coeficiente de evasión (eficiencia de la presa para escapar del predador) En equilibrio, variación de R será igual a cero dr 0 dt 0 rr R prc 1 prc rr 1 R rr Tamaño en equilibrio de la población predadores estará C p determinado por la tasa intrínseca de crecimiento del 1 recurso y el coeficiente de evasión. 9

10 Ecología General: M Dinámica de la población de consumidores ( C ) en presencia de las presas ( R ) estaría descrita como: dc p RC d C 2 C dt donde p 2 : Coeficiente de captura (eficiencia del predador para capturar presa) R : población presas (recurso) C : población predadores (consumidores) d C : tasa de mortalidad de los predadores En equilibrio, variación de C será igual a cero dc 0 dt p RC d C 0 2 C dc C prc 2 dc R p 2 Tamaño en equilibrio de la población presa (recurso) estará determinado por la tasa neta de mortalidad del predador y el coeficiente de captura (predación) Ecología General: M 229 Presas Abajo C en equilibrio recurso Después de C en equilibrio recurso Predadores Antes R en equilibrio consumidores Después R en equilibrio consumidores Resultado oscilación desfasada entre población predador-presa 10

11 Ecología General: M 230 Tipos de Oscilación en las interacción Predador-Presa Predador eficiente Más inestable (mayor oscilación) Mayor cantidad de predadores Predador menos eficiente Menos inestable (decrece oscilación) Baja cantidad de predadores Mayor cantidad de recurso Predador poco eficiente Autolimitado (competencia) Desaparece oscilación (estable) Baja población de predadores Población de presas cerca de K Ecología General: M 231 Respuesta Predador a densidad de la Presa Respuesta Funcional: tasa de consumo de la presa Respuesta Numérica: incremento número predadores Funcional: Tipo I tasa consumo constante a cualquier densidad Tipo II tasa consumo disminuye con la saciedad Tipo III tasa consumo es reducida a bajas densidades de presa 11