Interacciones Ecológicas (PDF)

INTERACCIONES ECOLÓGICAS Audrey A. Grez Foto: Sebastián Saiter, Far South Exp  INTERACCIONES ECOLÓGICAS Relaciones entre individuos que coexisten. Efecto sobre adecuación biológica. Intra e interespecíficas Pueden ser directas o indirectas INTERACCIO...

INTERACCIONES ECOLÓGICAS Audrey A. Grez Foto: Sebastián Saiter, Far South Exp  INTERACCIONES ECOLÓGICAS Relaciones entre individuos que coexisten. Efecto sobre adecuación biológica. Intra e interespecíficas Pueden ser directas o indirectas INTERACCIONES ECOLÓGICAS INTRAESPECÍFICAS INTERESPECÍFICAS INTERACCIONES INTERESPECÍFICAS DEPREDACIÓN MUTUALISMO +, - +, + AMENSALISMO COMENSALISMO -,0 +, 0 -,- -,+ COMPETENCIA PARASITISMO NEUTRALISMO 0, 0 INTERACCIONES ECOLÓGICAS MODULAN EL NÚMERO, TIPO, ABUNDANCIA RELATIVA DISTRIBUCIÓN DE LAS ESPECIES EN UNA COMUNIDAD  MUTUALISMO +,+ Adecuación biológica mayor que cuando están solos....y nicho: amplitud y adecuación mayor f f f Según funcionalidad: a) Mutualismo trófico: cada especie provee un nutriente o energía que el otro no puede obtener por sí mismo. Hongos en raíces de plantas superiores (micorrizas) Micro organismos en rumen de rumiantes absorción nutrientes del suelo hongo planta elementos orgánicos de la planta b) Mutualismo defensivo: especies que reciben alimento o refugio de su pareja mutualista a cambio de defenderlos de herbívoros, depredadores o parásitos. Hormigas + áfidos https://www.youtube.com/watch?v=3rfhgcFvwkM&ab_channel=NelloUso c) Mutualismo dispersivo: Polinizadores (animales que transportan polen entre flores y colectan néctar), o Frugívoros que dispersan semillas mientras se alimentan de frutos. Según dependencia: a) Facultativos (Protocooperación): e.g., frugívoros. b) Obligados: para uno (e.g., polinizador especialista) para ambos (e.g., líquenes: hongos + algas)  COMENSALISMO Las condiciones para la +, 0 existencia de una especie está dada por la otra especie que no sufre cambios en la adecuación biológica....y nicho: amplitud y adecuación es mayor para una de las especies f f f Ejemplos: plantas epífitas sobre troncos de árboles vacas y garzas boyeras hormigas guerreras y aves aves + 0 - hormigas insectos -  AMENSALISMO -,0 Uno de los interactuantes se ve perjudicado en su adecuación biológica...y nicho: disminuye para uno de los interactuantes f f f Hojarasca de pino Pisoteo Alelopatía entre plantas  COMPETENCIA INTERESPECÍFICA dos o más especies ocupan un mismo recurso recurso escaso y al usarlo se -,- reduce negativa para ambos interactuantes recíproca densodependiente Según la forma: Porexplotación: interacción indirecta a través de la depresión de los recursos. Por interferencia: interacción directa: un individuo impide que otro ocupe una porción del hábitat y los recursos en él (e.g., territorialismo, competencia de plantas por luz). Ambas son no excluyentes Según la magnitud: Simétrica: efectos similares en ambos individuos. Asimétrica: jerarquías competitivas.  COMPETENCIA INTERESPECÍFICA Y NICHO f f recurso Disminuye la amplitud de nicho de ambas poblaciones (disminuye sobreposición)  CONSECUENCIAS COMUNITARIAS Exclusión competitiva (competencia asimétrica) Disminución de la riqueza o diversidad (Principio de exclusión competitiva) Gause (1934) EVIDENCIAS EXPERIMENTALES DE COMPETENCIA Evidencias correlacionales no bastan para demostrar competencia Si especies A y B segregadas en algún eje del nicho: 1) compiten 2) compitieron 3) difieren por razones idiosincráticas  EXPERIMENTOS MANIPULATIVOS a) Remoción de especie A: A B R b) Adición de especie A: A B R  ○ : sin A. andinus : con A. andinus ○ : sin P. xanthopigus : con P. xanthopigus COMPETENCIA INTERESPECÍFICA Y DINÁMICA POBLACIONAL Una población: dN/dt = rN (K - N)/K Otra especie: Población 1: dN1/dt = r1N1 (K1 - N1 - 12N2)/K1 Población 2: dN /dt = r N (K - N -  N )/K 2 2 2 2 2 21 1 2   = coeficiente de competencia individuo de especie i individuo de especie j (0,25 de la especie i) ij = 0,25 K (e.g., espacio) ij = (Ki – Ni)/Ni – dNi/dt [Ki / (riNiNj)] 1.- Si ij < 1, la especie j tiene un efecto inhibitorio sobre la i menor que el que la especie i tiene sobre si misma (inter < intra) dNi/dt será positivo. 2.- Si ij > 1, la especie j tiene un efecto inhibitorio sobre la i mayor que el que la especie i tiene sobre si misma (inter > intra) dNi/dt será negativo. 3.- Si ij = 0, no hay competencia. dNi/dt se describe por la ecuación de crecimiento para una sóla especie. 4.- Si ij = 1, la competencia inter es igual a intra. dNi/dt = 0 Ejemplos: dNi/dt = riNi (Ki - Ni - ijNj) / Ki Ni = 100 Ki = 150 dNi/dt = 0,2 * 100 (150 - 100 - (0,5 * 50) / 150 = 3,33 ri = 0,2 ij = 0,5 Nj = 50 Si: ij = 0,7.................. dNi/dt = 2,00 ij = 1,0.................. dNi/dt = 0 ij = 1,5.................. dNi/dt = -3,33 Para que dos especies coexistan intra1 > inter12 y intra2 > inter21  DEPREDACIÓN +, - Consumo (parcial o total) de un organismo vivo por otro Relaciónasimétrica Denso-dependiente Recíproca  1.- TIPOS DE DEPREDADORES a) Depredadores verdaderos (carnívoros): Consumo de animales (generalmente) Muerte inmediata de la presa Varias presas Canibalismo Depredador y su presa son de la misma especie (Depredación intraespecífica). Común en arañas, insectos y peces. Depredación intra-gremio Depredador y su presa son del mismo gremio (comen la misma presa) b) Parasitoides: insectos (Hymenoptera y Diptera) adultos libres oviponen en o sobre hospedero, desarrollo larval dentro del hospedero daño paulatino, luego MUERTE asociación estrecha entre un parasitoide y un único hospedero https://www.dropbox.com/s/rmsrb1o4ng18uoj/Video%2017-10-16%2010%2050%2021%20a.m..mov?dl=0 c) Parásitos: Organismos (usualmente animales) que viven en asociación obligatoria con su hospedero (usualmente animal). Raramente muerte, pero sí enfermedad. Según su tamaño: Microparásitos: virus, bacterias, protozoos. Tiempo de regeneración reducido y se multiplican rápidamente en el cuerpo del hospedador. Macroparásitos: nematodos, platelmintos, piojos, pulgas, ácaros hongos. Tiempo de regeneración más largo y no suelen multiplicarse en el hospedador. d) Herbívoros: Animales que comen plantas Pueden producir la muerte (granívoros) o disminución en la adecuación biológica (pulgones) 2.- DINÁMICAS POBLACIONALES DE DEPREDADORES Y PRESAS Población presa (N): dN / dt = rN - aCN dN / dt = tasa de incremento de la población presa C = número de depredadores N = número de presas a = tasa de ataque  Población depredadora (C): dC / dt = faCN - qC dC / dt = tasa de incremento de la población depredadora a = tasa de ataque del depredador f = eficiencia del depredador en transformar ese alimento en descendencia q = tasa de mortalidad  Depredador Población Presa Tiempo Población del depredador Presa - Presa - Depredador - Depredador + Presa + Presa + Depredador - Depredador + Población de la presa EVIDENCIA EMPÍRICA DE CICLOS Huffaker (1958)  3.- CONDUCTA DE DEPREDADORES A) Respuesta a la densidad de la presa: a) Respuesta numérica: Índice de abundancia Índice del número de comadrejas de comadrejas cambios en el número (N/100 trampas Densidad de roedores (N/ha) noches) de depredadores, por: 10x número de comadrejas inmigración registradas en un transecto de 1,6 2,122 km (agregación), 1,2 emigración, 0,8 reproducción y/o 0,4 sobrevivencia in situ E b) Respuesta funcional (Solomon 1949): cambios en la tasa de consumo por individuo. Cambios en la conducta de alimentación: tiempo destinado a persecución, sometimiento, consumo y preparación para la siguiente búsqueda  RESPUESTAS FUNCIONALES SEGÚN HOLLING (1959) Tipo I: tasa de consumo incrementa linealmente con la densidad de la presa hasta saciación. Consumidores que requieren poco o nada de tiempo para manipular su alimento (e.g., animales acuáticos filtradores que comen pequeñas densidad de presa presas, truchas sobre insectos) Tipo II: Asíntota suave. Nº presas capturadas aumenta con una tasa decreciente hasta un máximo. La más común en la naturaleza. densidad de presa Tipo III: Sigmoidea. A densidades intermedias el depredador consume a una tasa mayor (aprendizaje). imagen de búsqueda (reconocimiento rápido de la presa) densidad de presa Los tres tipos de respuesta funcional que relacionan la depredación con la densidad de la presa. La respuesta Tipo III es la única que regula las poblaciones de presas. Tipo I Tipo II Tipo III B) Más de una especie presa Según composición de dieta (amplitud de nicho): Especialistas: monófagos - oligófagos (parásitos, parasitoides) Generalistas: polífagos (depredadores) B.1. Preferencias dietarias Selectivos: consumen preferencialmente una presa, independiente de su rango de abundancia en el ambiente Presas disponibles = 460 Frecuencia (%) de presas Presas seleccionadas = 252 Longitud de las presas (mm) Oportunistas: consumen en igual proporción a la oferta ambiental B.2. Permutación (“switching”): cambio en patrón de consumo de presas (cambian su preferencia) dependiendo de la oferta ambiental relativa de cada ítem. Consume más que proporcionalmente la presa más abundante. Permutación ocurre: Cuando presas ocurren en diferentes hábitats y el depredador cambia de hábitat en función de las densidades relativas de las presas. Cuando presas están en un mismo hábitat pero depredador sufre un aprendizaje (RF III) sobre presa más abundante.  Permutación No Si MÚLTIPLES INTERACCIONES: COMUNIDAD