Tema 6 (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura ecologia de comunitats i ecosistemes
Año del apunte 2015
Páginas 7
Fecha de subida 16/03/2016
Descargas 9
Subido por

Vista previa del texto

BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS UNITAT 6: ESTRUCTURA DE LAS COMUNIDADES REDES DE INTERACCIÓN Las especies se relacionan entre sí de maneras diversas, y dan lugar a complejas redes de interacción.
Interacciones de competencia e interacciones tróficas.
Interacciones de competencia: la interacción entre dos especies puede derivar en: - La coexistencia de ambas.
- La extinción de una de ellas.
¿De qué depende el resultado final de la interacción? - De las características poblacionales de cada especie.
- De la eficiencia para utilizar el recurso y de la superposición del nicho.
PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN COMPETITIVA  si dos especies tienen los mismos requerimientos y comparten un ambiente homogéneo (superposición de nichos del 100%) una acabará desplazando la otra. Gause trabajó con dos especies de Paramecium. Cuando había mucho alimento, una especie crecía y otra quedaba desplazaba, en cambio, cuando reducimos el alimento a la mitad, el patrón anterior, se ve mucho más claro. Es decir, la primera especie es mucho más eficiente con nuestros recursos.
¿COEXISTENCIA O EXCLUSIÓN COMPETITIVA? Se testaron tres especies de rotíferos, y vieron que normalmente tenían un patrón estacional, ocupaban nichos de manera estacional, y había ciertos periodos en los que estas tres especies acababan coexistiendo, por lo que el principio de exclusión competitiva no se cumplía. Así que hicieron otro experimento. En las proporciones 1 / 7, tendríamos un desplazamiento de una de las especies.
Debido a esta competición por el alimento, la coexistencia puede estar debida a otros factores. Las condiciones vieron que no eran homogéneas.
1 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS ¿LA COMPETENCIA AUMENTA LA BIODIVERSIDAD? Por un lado NO porque la competencia elimina los competidores débiles, y SÍ porque la competencia favorece la diferenciación de los nichos.
En general, se considera que la competencia favorece un aumento del número de especies, pero hay dificultades para demostrarlo: falta información sobre el nicho de muchas especies.
INTERACCIONES TRÓFICAS El nicho trófico o gremios. La estructura trófica del ecosistema se puede analizar agrupando las especies según su oficio o profesión (gremios), es decir, según su nicho trófico. Ejemplo: estrategias tróficas en ríos.
Estos nichos tróficos se han querido estudiar, la estabilidad de la estructura trófica. Se cogieron illas de delante de Florida, eliminaron los artrópodos con pesticidas y vieron como poco a poco se volvieron a recolonizar.
Ahora, no es lo mismo, pero el oficio de cada especie sigue siendo el mismo dentro del gremio, y volvemos al estado inicial.
Se han hecho experimentos similares (de extracción total de organismos y tiempo de recolonización): - Comunidades de invertebrados en los troncos en descomposición de los árboles caídos.
- Comunidades de pájaros.
Del análisis de la estructura trófica de todos estos tipos de experimentos y agrupando las especies según su oficio o profesión (nicho), se demuestra que: 1. La estructura trófica se mantiene, es estable y se puede predecir: las profesiones son las mismas a pesar de que las especies pueden variar.
2. Muchas de las especies son diferentes antes y después a la recolonización.
3. En cada comunidad se produce un flujo de especies según las condiciones ambientales y la historia.
CONVERGENCIA DE LAS COMUNIDADES Especies diferentes de plantas y animales de comunidades separadas geográficamente, pero con climas similares, presentan una gran similitud en su fisiognomía y estructura trófica.
Ejemplo: convergencia en la morfología y repartición del espacio, de los miembros del mismo gremio, en este caso pájaros insectívoros (comen insectos sobre la planta) y papamoscas (comen insectos voladores) de las zonas de clima mediterráneo de California, Xile y Sudáfrica.
2 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS REDES DE INTERACCIÓN TRÓFICA Las redes tróficas describen las vías de intercambio de materia y energía en el ecosistema.
- Una red trófica resume las relaciones tróficas entre las especies de una comunidad.
Representa una de las descripciones fundamentales y más básicas de la estructura funcional de una comunidad.
Es un indicador de la complejidad de la comunidad.
EJEMPLOS DE REDES TRÓFICAS Red trófica con elementos con baja resolución taxonómica. Bentos de las fuentes y estanques de Barcelona.
Red trófica con elementos a muy baja resolución taxonómica: agrupados por gremios tróficos y hábitat. En un lago de Eire.
Red trófica simplificada con alta resolución taxonómica. En las dunas de Alacantin.
En otro lago.
TOPOLOGÍA DE LA COMUNIDAD La arquitectura de las redes de relaciones biológicas condiciona muchas de las funciones de los ecosistemas. Especies relacionadas con otras… Estas interacciones pueden limitar la transferencia de energía y de nutrientes.
Dependerá de si la especie era clave, y por ejemplo la sacamos, la función de ese ecosistema puede verse afectado.
LA POSICIÓN TRÓFICA Especies de base  son comidas, pero no comen a nadie.
Especies intermedias  comen y son comidos por otras especies.
Depredadores superiores  comen pero no se dejan comer.
A nivel basal hay muchas especies, pero a medida que aumentamos en la cadena trófica las proporciones van cambiando, y hay menos especies en los escalones superiores. No todas las especies alimentan a todos los herbívoros, hay una especificidad muy elevada. Finalmente, el depredador se alimenta de todos los que están por debajo de él.
ELEMENTOS Y ESTRUCTURA DE LA RED TRÓFICA Elementos: los nodos que son las especies o grupos tróficos (S) y conexiones: quien come a quien (flechas, L).
Estructura: número de especies (nodos) en cada nivel trófico. P: productores. C1: consumidores primarios).
ATRIBUTOS DE LA RED TRÓFICA Miden la complejidad de la red: 1. Conectáncia, 2. Densidad de conexiones y 3. Longitud de la cadena.
3 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS 1. CONECTANCIA Cuando la analizamos, vemos el número de conexiones reales / conexiones posibles (se basan en la S). Dividimos por 2 porque no se cuenta la dirección de la red trófica en los dos sentidos.
Analiza la relación entre la estructura y la funcionalidad trófica.
No tienen por qué interaccionar todos los niveles tróficos con todos.
En la matriz de interacciones aumentan las conexiones reales.
Una conectancia elevada = muchas de las conexiones posibles son reales. Muchas especies de la dieta generalista (todo el mundo come de todo).
Una conectancia baja = pocas de las conexiones posibles son reales. Muchas especies de dieta especialista (casi todo el mundo come una única especie).
2. DENSIDAD DE CONEXIÓN O LINKAGE DENSITY Se dividen L/S. Indica con cuántas especies en promedio está conectada una especie de la red. A cuántas especies diferentes come y por cuantas es comida. En el ejemplo anterior de las dunas, 41 / 22 = 1.86.
3. LONGITUD Es el número de niveles (L + 1) (conexiones + 1) que hay en promedio entre las especies de base y los depredadores superiores.
El nivel trófico de una especie en concreto es la longitud mediante entre ella y las especies de base.
4 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS NIVEL TRÓFICO DE LAS ESPECIES Algunos ejemplos: Omnivorismo: alimentación en más de un nivel trófico de la misma cadena.
Más de un nivel trófico, de una cadena trófica diferente. Alimentación en más de un nivel trófico de diferentes cadenas.
Alimentación variable según el ciclo vital. Cuando es adulto es insectívoro y cuando es larva es herbívoro.
CÁLCULO DEL NIVEL TRÓFICO DE LAS ESPECIES En el ejemplo de las dunas de Alacantino LA ESTRUCTURA TRÓFICA DE LA COMUNIDAD CICLOS: especies que se comen recíprocamente. Como entre arañas y avispa cavadora.
BUCLES (LOOPS): la especie A se come a la especie B que come la especie C y que come a la especie A.
COMPARTIMENTOS EN LA RED TRÓFICA Indica si dentro de la red se pueden definir “subredes” (grupos de especies) muy conectadas entre sí y poco conectadas con el resto.
5 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS TOPOLOGÍA DE LA COMUNIDAD Lo que predomina es la llamada “topología de pequeños – mundos”. Con algunas especies muy conectadas entre sí y de otras que actúan como especies clave.
Esto tiene efectos importantes sobre la fragilidad de los ecosistemas. No es lo mismo eliminar una especie clave (las más conectadas) que una especie poco conectada.
Alguno autores defienden que una gran biodiversidad permite la redundancia funcional (hay especies que puede sustituir rápidamente una especie extinguida).
LAS ESPECIES CLAVE DE LA COMUNIDAD Se determinan por:     Por la posición trófica.
Por su producción (como recursos).
Modificadores del hábitat.
Importantes para el funcionamiento del ecosistema.
Este tema es reciente. Se hizo un estudio en la costa de california que consistía en coger áreas. El experimento consistía en extirpar al depredador y ver los efectos que ocurrían. La comunidad al cabo de poco tiempo estaba dominada por otra especie y si dejamos pasar el tiempo el bivalvo acaba dominando todo el espacio y ser la especie más dominante.
Si hay menos depredadores, el número de presas disminuye, hay menos competencia, quedan más recursos libres, aumento del número de especies que coexisten.
REGULARIDADES EN LA ESTRUCTURA TRÓFICA Relaciones conectancia – número de especies La conectancia es más grande en climas no fluctuantes. La conectancia mínima tiende a ser pequeña, es decir, hay una especialización de las relaciones tróficas. La máxima, tiende a ser más grande en los climas estables porque hay mucha más competencia.
6 BLOQUE II: CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS ECOSISTEMAS ¿Qué determina la longitud de las redes tróficas? Mayor entrada de energía permite cadenas más largas. Donde hay más nutrientes y más energía, la cadena es más larga.
Contra más largas son las cadenas tróficas más inestables son. A valores de productividad bajos: poca energía para mantener los niveles tróficos superiores. A valores de productividad altos: cadenas largas posibles pero con más probabilidad de ser inestables.
Los más común son 4 – 5 niveles tróficos, como en las dunas de Alacantino.
Consecuencias para el funcionamiento de los ecosistemas: con la conectancia 1, todas las especies interaccionan con todas. Esto supone un límite de diversidad de 5.3 en este caso.
7 ...