Download Repaso Ecología de Comunidades

Las especies no viven aisladas en sus poblaciones …
Las especies interactúan
Ecología de comunidades
a) 
b) 
c) 
d) 
Interacciones entre especies
Concepto de nicho
Competencia
Depredación
1
A) 5 tipos fundamentales de interacciones:
Efecto en las especies
A
B
A
Competencia
B
Depredación
A
Mutualismo
A
B
A
B
B
Comensalismo
Amensalismo
A
B
B) 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
alto
2-factores
3-factores
Substrato
bajo
bajo
alto
Wave exposición
3) Por extensión… nicho se define como hiperespacio con Ndimensiones
2
B) 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
C) Competencia
2) Dos tipos de competencia
a) Interferencia- Competencia directa
A
B
i) ej., agresión
ii) ej., territorialidad (peces, aves, lapas)
b) Explotación- Competencia indirecta
i) Compiten por un recurso (R)
ii) ej.., especies sedentarias. -- espacio
B
A
R
balanos
choros
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
C) Competencia
4) Reparto de recursos
Numero
de
individuos
adaptación
A B C DE
Gradiente de recurso*
A
* ej..,
- semilla/ tamaño del plancton
- Elevación
- talla de un árbol/ alga
B
C
species “packing”
D E
Gradiente de recurso
C) Competencia
5) Se manifiesta en patrones
a) No se traslapa la distribución espacial (o temporal)
numero
of
individuos
A
B
Altura
marea
Gradiente del recurso
Profundidad
arrecife
nos
bala
os
chor
te
roco
w
o
l
yel
k&
ote
blac
r roc
e
h
gop
5
C) Competencia
5) Se manifiesta en patrones
a) Relación negativa (inversa) de abundancia
i) Gradiente en densidad
AAA
B A
Abundancia
spp. A
B AB
AB A
B B
B B A
ii) parches/ agrupadas
Abundancia
sp. B
A AA
A AA
B
B B
B BB
A A A
A A A
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
nos
bala
os
chor
alopatía– separados en espacio
Ausencia de choros
bala
Se puede examinar con observaciones
o experimentos, cual prefieren?
nos
Ausencia de balanos
chor
os
6
C) Competencia
7) Simetría competitiva
a) Fuerza relativa de la competencia
b) superior, inferior (o) dominante, subordinado
Simetrica
A = B
A
B
A > B
A
B
A < B
A
B
Asimetrica
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)
A estas se les llama “rasgos-mediados ”
En escala evolutiva , esto se manifiesta como
“desplazamiento de caracteres”
b) Respuesta poblacional:
• 
• 
• 
Abundancia (densidad)
Distribución (zonación)
Tasas de demografía (crecimiento poblacional)
7
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
f) 
g) 
Interacciones entre especies
Concepto de nicho
Competencia
Depredación
Mutualismo y comensalismo
Medidas de la comunidad
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
Depredador
Herbívoro
Productor primario
(planta/ alga)
Red trófica
A
A
B
C
C
B
D
E
F
*(Polis et al 1989 Ann Rev Ecol Syst, Arim & Marquet 2004 Ecology Letters)
8
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
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
Sin depredadores
Con depredadores
tidal
height
bala
nos
ros
Cho
nos
bala
os
chor
A 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
Efecto en las especies
Donde , A y B son presas y C es un
depredador que tienen en común.
A B
La tasa de depredación aumenta con la
presencia de las dos presas
C
C
A
B
Esto lleva a un efecto indirecto negativo
Cascada trófica
Donde A es el productor primario,
B 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
B
A
10
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
Abundancia relativa
Depredador
herbívoro
algas
Recursos abióticos(ej.,
nutrientes, agua, luz)
11
Modelo Oksanen/Fretwell :
Productividad y tamaño de la cadena
Depredador
Herbívoro
Alga
Recursos abióticos
(e.g., nutrientes, Agua, luz)
Incremento de la productividadà
Modelo Oksanen/Fretwell
Una cadena trófica linear
Depredador
Herbívora
Biomasa
Carnívoros
Herbívoros
Algas
Algas
Productividad del ambiente
12
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. A. et al. Science 1998.
Killer Whale Depredación on Sea
Otters Linking Oceanic and Nearshore
Ecosystems
13
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
Abundancia
sp. A
Abundancia
sp. B
mutualismo
(simetrico)
A = B
A
B
comensalismo
(asimetrico)
A < B
A
B
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 pi (ln pi)
Donde pi es la proporción de individous en una
comunidad que son de la especie i
14
F) Medidas de la comunidad
4) Ilustración de la diversidad
100
H'= 0.87
75
No. of
indiv.s
100
H'= 1.39
75
100
50
50
50
25
25
25
0
0
0
A
B
C
D
H'= 1.10
75
A
B
C
D
A
B
C
D
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) Alpha (α): dentro de la diversida del habitat
2) Beta (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 Ann Rev Ecol Syst.
15
G) Glosario de algunos terminos
Biodiversidad 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