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ECOLOGIA GENERAL
CURSO OBLIGATORIO DE LA MAESTRÍA EN CIENCIAS
BIOLOGICAS, SUBÁREA ECOLOGÍA
Facultad de Ciencias, Universidad de la República – Montevideo, Uruguay
Docentes participantes (2011; a título indicativo): Matías Arim, Alejandro Brazeiro, Daniel
Conde, Omar Defeo, Diego Lercari, Daniel Naya, Pablo Inchausti.
OBJETIVOS:
Brindar una sólida formación en Teoría Ecológica, considerando diversos niveles de
organización biológica, desde organismos a ecosistemas. Se pretende que una vez aprobado el
curso el estudiante conozca y comprenda con suficiente profundidad los mecanismos, procesos y
patrones ecológicos más relevantes, de forma tal que sea capaz de desarrollar un trabajo de
investigación en ecología de forma independiente.
MODALIDAD:
El curso está integrado por cuatro módulos, cada uno de los cuales comprende 6 clases
lectivas (de 2 horas) y un taller (de 3 horas). Por tanto, el curso comprende un total de 60 horas
presenciales, otorgándole al estudiante que lo apruebe un total de 10 créditos.
ASISTENCIA Y EVALUACIÓN:
La asistencia a las actividades del curso es obligatoria y se requiere asistir al 75% de las
mismas para poder rendir el examen final. La evaluación será dividida en dos partes:
(1) una evaluación a cargo del docente coordinador de cada módulo basada en la participación en
clase y/o una prueba escrita concreta (10% por módulo). Esta calificación podrá ser ponderada por
una valoración conceptual del docente, la cual tendrá carácter individual, y se basará en el
desempeño general del estudiante.
(2) un examen final donde el estudiante deberá integrar los conceptos vistos a lo largo del curso
(60%).
El examen deberá ser rendido en uno de los dos períodos de examen inmediatamente posteriores al
curso. Para cada una de las evaluaciones, se exigirá un mínimo de aprobación de 7 puntos en 12. La
nota final de aprobación del curso será la suma de las notas ponderadas de cada examen.
DESTINATARIOS, REQUISITOS Y CUPOS:
El curso está dirigido a estudiantes de la Maestría en Ciencias Biológicas, Subárea Ecología.
Se espera que el estudiante tenga una formación general en biología que haya incluido un curso
general de Ecología, o formación equivalente, con conocimientos generales de la materia
comparables a los ofrecidos en el curso de Ecología de la Licenciatura en Ciencias Biológicas de la
Facultad de Ciencias, Universidad de la República. Aquellos estudiantes que requieran completar su
formación básica deben asesorarse con los responsables de este curso para cumplir con este
requisito.
Este curso está dirigido exclusivamente a estudiante de posgrado, quedando asegurado un
cupo mínimo correspondiente a la inscripción (en el año de dictado) de los estudiantes de Maestría
de PEDECIBA/Biología, sub-área Ecología. Si el cupo antes mencionado fuera inferior a 15, se
aceptarán estudiantes de posgrado de otras sub-áreas hasta un máximo de 15 estudiantes.
CARGA HORARIA Y CREDITOS:
El curso tendrá 48 horas de teóricos y 12 horas de talleres y discusión por semestre para un total de
10 créditos.
PROGRAMA:
Módulo I: Ecología de Individuos
Clase 1.- Introducción a la fisiología ecológica. Aproximaciones conceptuales al estudio de la
evolución fenotípica. Raíces históricas de la Fisiología Ecológica. Conceptos básicos y
principales áreas de interés.
Clase 2.- Ecología nutricional. Raíces históricas de los estudios de forrajeo. La teoría de forrajeo
óptimo. Raíces históricas de los estudios de digestión. La teoría de digestión óptima y
flexibilidad digestiva.
Clase 3.- Bioenergética. Intercambios de energía organismo-ambiente. Estrategias frente a la
variación en la temperatura. Presupuestos energéticos en la naturaleza. Escalamiento de la tasa
metabólica. Teoría metabólica de la ecología. Límites a la tasa metabólica sostenida.
Clase 4.- Teoría de historia de vida. Definiciones básicas e historia. Estrategias de historia de
vida. Restricciones y compromisos entre rasgos. El nexo entre fisiología e historia de vida.
Consecuencias poblaciones de los rasgos de historia de vida.
Clase 5.- Plasticidad fenotípica. Antecedentes y definiciones básicas. Importancia y formas de
estudio. Clasificación y ejemplos. Costos y límites. Evolución de la plasticidad. Temas de
investigación actual. Integración fenotípica.
Clase 6.- Fisiología de la conservación. Conceptos básicos en fisiología de la conservación.
Evaluación de poblaciones a partir de parámetros individuales.
Taller 1.- Bioenergética y plasticidad fenotípica
Módulo II: Ecología de Poblaciones
Clase 7.- Objetivos y campo temático de la ecología de poblaciones. Gama de fenómenos
dinámicos observados en datos de poblaciones reales: estabilidad sobre-reacción (overshooting),
ciclos y caos. Tipos de distribución espacial de las poblaciones. Ilustración con datos reales.
Clase 8.- Tetratomía de clasificación de procesos en dinámica de poblaciones: enfoques
estocásticos/deterministas, en tiempo discreto/continuo, homogéneos/heterogéneos en el espacio,
con individuos homogéneos/heterogéneos. Modelos escalares: formulación, principales
suposiciones biológicas y resolución métodos gráficos y análisis de estabilidad local para
modelos en tiempo discreto y continuo. Estimación de parámetros a partir de datos reales.
Ejemplos de modelos escalares y de su uso en ecología aplicada: casos de explotación pesquera y
el rendimiento máximo sostenido y de manejo de plagas.
Clase 9.- Densodependencia como causa de nolinealidad en ecología: Definición, principales
mecanismos biológicos de la densodependencia e implicaciones para la formulación de modelos.
Noción de feedback y su relación con la regulación del crecimiento poblacional. Métodos para la
detección de la densodependencia a partir de datos: problemas y limitaciones. Densodependencia
directa y con retardo: causas biológicas y sus consecuencias para la dinámica poblacional. El
caos: realidad y mitos.
Clase 10.- Dinámica de poblaciones con estructura de edades: Formulación y principales
suposiciones biológicas. Resolución de modelos matriciales: cálculo e interpretación biológica
de autovectores y autovalores. Análisis de sensibilidad y elasticidad en modelos deterministas y
estocásticos. Métodos de estimación de parámetros a partir de datos reales. Ejemplos de modelos
matriciales y de su uso en ecología aplicada: reintroducción de individuos en poblaciones de
especies amenazadas.
Clase 11.- Dinámica estocástica de poblaciones: El riesgo ecológico en el contexto de la biología
de conservación y el manejo de recursos. Componentes del riesgo ecológico: magnitud y
probabilidad del evento extremo en un horizonte de tiempo de predicción. Análisis de riesgo
ecológico: formulación y análisis de modelos estocásticos en biología de conservación y manejo
de recursos.
Clase 12.- Dinámica espacial: Consecuencias de una perspectiva espacial en la dinámica de
poblaciones. Variación de procesos demográficos en el espacio discreto (parches) y continuo.
Las metapoblaciones: definición y modelos de Levins y Hanski. Dinámica local y regional. Rol e
importancia de la dispersión en la persistencia de poblaciones locales. La sincronía de
poblaciones locales: principales patrones, causas y consecuencias. Interacción entre sincronía y
dispersión en la dinámica de metapoblaciones.
Taller 2.- ¿Cómo se establece el grado de amenaza de extinción de las especies en la
categorización de la Unión Internacional por la Conservación de la Naturaleza (IUCN)? Criterios
basados en la dinámica poblacional y en el rango de distribución geográfica de las especies.
Patrones generales del grado de amenaza entre diferentes taxa.
Módulo III: Ecología de Comunidades
Clase 13.- Las comunidades como fenómeno de estudio. Historia de la vida en la tierra, origen y
pérdida de especies, las cinco grandes extinciones. Comunidades en “tiempo ecológico”:
diversidad, redes de interacción, distribución de abundancia y tamaño corporal, parentesco
evolutivo, diversidad funcional. Experimentación, correlación y aleatorización, principales
abordajes al estudio de las comunidades.
Clase 14.- El azar y la necesidad en ecología de comunidades: teoría de nicho y teoría neutral.
Esencias, diferencias y congruencias entre ambas teorías. Filtros ambientales, procesos locales y
coexistencia de especies. Estructuración de comunidades por teoría de nicho y neutral. Modelos
nulos como herramientas de análisis en ecología de comunidades. Distribución de abundancia de
especies y la búsqueda de teorías unificadas.
Clase 15.- ¿Por qué hay tantas o tan pocas especies? Principales mecanismos determinantes de la
riqueza local de especies. Tiempo ecológico y evolutivo, heterogeneidad espacio-temporal,
hipótesis del disturbio intermedio, productividad, temperatura, diversidad local-regional, área.
Especiación, microevolución y plasticidad como determinantes de la riqueza y estructura de las
comunidades.
Clase 16.- Teoría Metabólica de la Ecología. El abordaje Macroecológico y la búsqueda de
principios en Ecología. Escalamientos en tasas ecológicas con el tamaño corporal. Relación tasa
metabólica-tamaño corporal y teorías asociadas: fractalidad de la red de suministro, dimensiones
área-volumen y área-volumen-tiempo. Efecto de la temperatura en las tasas biológicas y en la
riqueza de especies.
Clase 17.- Redes de interacciones ecológicas. Diversidad y estabilidad en comunidades. Fuerzas
de interacción, conectividad, omnivoría y largo de cadenas. Tamaño corporal y estructura de
redes tróficas. Naturaleza y determinantes de las cascadas tróficas. Redes de polinizadores.
Clase 18.- Dinámica temporal de las comunidades. Sucesión, principales mecanismos detrás del
cambio temporal en la composición de especies. Estacionalidad, variabilidad cíclica en la
estructura de las comunidades. Tasas de reemplazo de especies y balances entre extinción e
inmigración. Patrones de estructura de comunidades a grandes escalas temporales.
Taller 3.- Herramientas de descripción de comunidades y detección de procesos ecológicos.
Análisis de redes de interacción. Lógica y utilización de modelos nulos. Co-ocurrencia negativa,
anidamiento y modularidad.
Módulo IV: Ecología de Ecosistemas
Clase 19.- Introducción. Ecosistema: definiciones y desarrollo histórico del concepto. Tipología
de ecosistemas. Características generales. Complejidad estructural y funcional. Escalas de
aproximación. Enfoque conceptual de la ecología de ecosistemas. Manejo ecosistémico. Hacia
una teoría de ecosistemas.
Clase 20.- Estructura y funcionamiento ecosistémico. Factores de estado y controles interactivos
de la estructura y funcionamiento ecosistémico: microclima, recursos, tipos funcionales de biota,
régimen de disturbios. Flujos de materia y energía. Rol del clima y la disponibilidad de radiación,
agua y nutrientes en el funcionamiento de los ecosistemas. Estequiometría ecosistémica:
ecosistemas balanceados y desbalanceados. Ejemplos varios.
Clase 21.- Relación diversidad-funcionamiento ecosistémico. Introducción: Diversidadfuncionamiento ecosistémico en el marco de la crisis de la biodiversidad Teoría: Modelos
diversidad-funcionamiento ecosistémico. Efectos del número, abundancia y tipo de especies.
Diversidad y producción primaria: Evidencias empíricas. Diversidad-Estabilidad: Evidencias
empíricas. Mecanismos involucrados: complementariedad de nicho vs. efecto de muestreo
(identidad de especie).
Clase 22.- Interacciones biológicas y funcionamiento ecosistémico. Especies y Controles
Interactivos: Efectos en recursos, Microclima, Reciclado de Nutrientes, Disturbios. Ejemplos
(Especie Exótica Fijadora de N; Especie modificando microclima y procesos ecosistémicos).
Especies Clave. Especies Ingenieras Ecosistémicas: aproximación. Metodológica y Evidencias
Empíricas.
Clase 23.- Escalas y dinámica de ecosistemas. Escalas espacio-temporales y experimentación.
Estabilidad ecológica. Estabilidad-equilibrio. Servicios y procesos ecosistémicos. Disturbioperturbación. Perturbaciones inducidas por el hombre. Impacto humano: biodiversidad y
disturbio. Umbral ecológico – resiliencia. Cambios de régimen (“Regime shifts”). Bioindicadores
– Indicadores. Indicadores ecosistémicos agregados. Cambio global-indicadores-ecosistemas.
Resiliencia ecológica y social. Evaluación de ecosistemas: perspectivas
Clase 24.- Manejo basado en el ecosistema y modelos tróficos. Servicios ecosistémicos.
Compromisos entre los servicios. Cambios globales en los ecosistemas. Manejo de recursos.
Efecto Ratchet. Estrategias tradicionales. Implementación del manejo ecosistémico: idea,
definiciones, conceptos, implementación. Manejo pesquero basado en ecosistemas. Modelos
multiespecíficos como herramienta de manejo. Modelos y modelación: clasificación. Criterios de
comparación. Revisión de algunas aproximaciones: Ersem, Atlantis, Invitro, Msvpa, Modelos
tróficos (Ecopath – Ecosim). Estudio de caso.
Taller 4.- Debate. Se realizará un debate sobre un tema, a ser seleccionado oportunamente de los
temas clave abordados en las clases previas. El debate se realizará en base a la lectura previa de
trabajos específicos seleccionados y entregados por los docentes, sobre los que se desarrollará una
discusión en taller (dirigido por los docentes en base a preguntas orientadoras a ser distribuidas
con anterioridad). La discusión se centrará en los grandes acuerdos y desacuerdos (evidencias
empíricas e hipótesis, contradicciones en la información, hipótesis discordantes, etc.) a nivel
científico en el ámbito internacional sobre los principales aspectos del tema seleccionado. Tema
sugerido para 2011: Ecosistemas y cambio climático.
BIBLIOGRAFÍA:
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