Lecture Outlines by Gregory Ahearn, University of North Florida
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Capítulo 27
Interacciones de las comunidades
Interacciones de la comunidad
• Una comunidad ecológica se compone de todas las poblaciones que interactúan dentro de un ecosistema.
• Las interacciones en la comunidad
contribuyen a limitar el tamaño de las poblaciones.
– Se mantiene un equilibrio entre los recursos y el número de individuos.
Interacciones entre especies
Tipo de interacción Tipo de interacción
Efecto sobre la especie B Efecto sobre
la especie A
Competencia entre A y B Daño Daño Depredación de A sobre B Beneficio Daño Parasitismo de A sobre B Beneficio Daño
Mutualismo entre A y B Beneficio Beneficio
• Las interacciones en la comunidad
moldean el cuerpo y el comportamiento de las poblaciones que interactúan.
• La coevolución ocurre cuando dos especies fungen como agentes de
selección natural una respecto a la otra.
Interacciones de la comunidad
Contenido de la sección 27.2
• 27.2 ¿Cuál es la relación entre el nicho ecológico y la competencia?
Nicho ecológico
• Abarca todos los aspectos de la forma de vida de una especie, incluyendo:
– Hogar físico o hábitat (ej.: bosque seco).
– Factores ambientales físicos y químicos necesarios para la supervivencia.
– El “rol” que cumple en el ecosistema (la forma en que adquieren su energía y las demás especies con las que compite.
Competencia
• La competencia es una interacción que ocurre entre individuos o especies que intentan utilizar los mismos recursos limitados.
– Energía
– Nutrimentos – Espacio
• La competencia interespecífica ocurre entre diferentes especies.
Competencia entre especies
• Durante la competencia interespecífica, dos especies o más intentan utilizar los
mismos recursos limitados.
– Cada especie sufre daños porque se reduce el acceso a los recursos cuyo suministro es limitado.
– Cuanto mayor sea la superposición de los nichos ecológicos, más intensa será la
competencia interespecífica.
Reducción de la superposición de nichos
• El principio de exclusión competitiva establece que si dos especies ocupan exactamente el mismo nicho, una
eliminará a la otra.
• El principio de exclusión competitiva fue formulado por el microbiólogo ruso G. F.
Gause.
• Principio de exclusión competitiva de Gause:
– Realizó experimentos en el laboratorio con protistas.
– Paramecium aurelia y P. caudatum tienen nichos idénticos—invariablemente una
excluye a la otra.
– Sin embargo, P. aurelia y P. bursaria
pueden coexistir porque se alimentan en lugares diferentes—tienen nichos
diferentes.
Reducción de la superposición de
nichos
FIGURA 27-1 Exclusión competitiva
• Cuando coexisten dos especies con necesidades similares, por lo regular, cada una ocupa un nicho más pequeño que el que ocuparía si estuviera solo.
– Este fenómeno se llama partición de recursos.
– Reduce los efectos de la competencia interespecífica.
– Ejemplo: Las reinitas norteamericanas.
Reducción de la superposición de
nichos
FIGURA 27-2 Partición de recursos reinita
coronada
reinita castaña
reinita atigrada
reinita dorsiverde
reinita gorjinaranja
• La competencia intraespecífica, por lo general, es intensa porque los individuos de las mismas especies tienen nichos
virtualmente idénticos.
– Si los recursos son limitados, éste es un
importante factor que controla el tamaño de la población.
Competencia interespecífica
Contenido de la sección 27.3
• 27.3 ¿Cuáles son los resultados de las interacciones entre los depredadores y sus presas?
– Las interacciones entre depredador y presa moldean las adaptaciones evolutivas.
Interacciones entre los depredadores y sus presas
• Los depredadores se alimentan de otros organismos que matan con ese propósito.
– Ampliamente definidos, los depredadores incluyen animales carnívoros y
herbívoros: el mejillón filtrando protistas, la liebre que come pasto, el murciélago que come polillas.
• Por lo general, los depredadores suelen ser menos abundantes que sus presas.
FIGURA 27-2
Formas de depredación
a) Pika b) Murciélago de orejas c) Azor común
largas
• Las presas han desarrollado
características que disminuyen las posibilidades de ser comidas.
– Ejemplos: El pelaje moteado y el
comportamiento de yacer completamente inmóvil del cervatillo.
Adaptaciones evolutivas
Adaptaciones evolutivas
• Los depredadores han desarrollado características que aumentan sus
posibilidades de atrapar a sus presas.
– Ejemplos: las filosas garras de los pumas y la aguda visión del halcón.
Comportamientos que se contrarrestan
• Ejemplo: Los murciélagos cazadores nocturnos y la palomilla, su presa.
– Los murciélagos desarrollaron pulsaciones
sonoras de frecuencia extremadamente alta y gran intensidad para crear una “imagen” de su entorno y localizar a las palomillas.
– Ciertas palomillas han perfeccionado unos oídos simples muy sensibles para detectar las pulsaciones de los murciélagos y
evadirlos.
• Ejemplo: Los murciélagos cazadores nocturnos y la palomilla, su presa.
– Los murciélagos pueden llevar la frecuencia de sus pulsaciones sonoras fuera del
intervalo de sensibilidad de la palomilla para evitar ser detectados.
– Algunas palomillas pueden emitir pulsaciones para confundir a los murciélagos.
– El murciélago puede interrumpir sus propias pulsaciones sonoras y escuchar las
pulsaciones de la palomilla para cazarla.
Comportamientos que se
contrarrestan
Camuflaje
• El camuflaje hace que los animales
pasen desapercibidos a la vista de todos.
– Puede incluir colores, patrones y formas que se asemejan a sus alrededores.
FIGURA 27-3a Camuflaje para mezclarse
FIGURA 27-3b Camuflaje por combinación
• Para evitar ser detectados por los
depredadores, algunos animales han evolucionado para parecerse a objetos como excrementos de aves, hojas, o espinas.
Camuflaje
FIGURA 27-4a Camuflaje por semejanza con objetos específicos a) Oruga camuflada
FIGURA 27-4b Camuflaje por semejanza con objetos específicos b) Dragón de mar frondoso
FIGURA 27-4c Camuflaje por semejanza con objetos específicos c) Bichos espina
• Algunos tipos de plantas han
evolucionado hasta parecer rocas, que sus depredadores herbívoros ignoran.
Camuflaje
FIGURA 27-4d Camuflaje por semejanza con objetos específicos d) Cactus
• El camuflaje también ayuda a los
depredadores que acechan a su presa:
– Ejemplos: el guepardo manchado que pasa desapercibido en la hierba y el pez rana
que se parece mucho a las rocas.
Camuflaje
FIGURA 27-5a El camuflaje ayuda a los depredadores
FIGURA 27-5b El camuflaje ayuda a los depredadores
Colores brillantes
• Ciertos animales han evolucionado una coloración de advertencia brillante.
– Advierten que tienen un sabor
desagradable o son venenosos antes de que el depredador los ataque.
– Ejemplos: la rana flecha venenosa, la serpiente coralillo, y la abeja.
FIGURA 27-6 Coloración de advertencia
Protección por mimetismo
• El término mimetismo se refiere a una situación en la que una especie
evoluciona hasta parecerse a otro organismo.
• Dos o más especies de sabor
desagradable se pueden beneficiar al
compartir colores de advertencia similares (mimetismo mülleriano).
– Los depredadores sólo requieren de una experiencia con especies de sabor
desagradable para evitar a todas las especies con colores similares.
Protección por mimetismo
FIGURA 27-7 Mimetismo mülleriano
a) Monarca (sabor desagradable) b) Monarca (sabor desagradable)
• Algunos organismos inofensivos pueden obtener una ventaja selectiva al
parecerse a las especies venenosas (mimetismo batesiano).
– Ejemplo: la inofensiva mosca de las flores se parece a la abeja.
– Ejemplo: la inofensiva serpiente rey de las montañas se parece a la mortífera coralillo.
Protección por mimetismo
FIGURA 27-8a Mimetismo batesiano
a) Abeja (venenosa) b) Mosca de las flores (no venenosa)
FIGURA 27-8b Mimetismo batesiano
a) Coralillo (venenosa) b) Serpiente rey de las montañas (no venenosa)
• Algunos animales disuaden a los
depredadores empleando la coloración de sobresalto.
– Tienen manchas parecidas a los ojos de un depredador grande.
– Si un depredador se acerca, la presa
muestra las manchas oculares y sorprende al depredador, dándole la oportunidad de escapar.
Protección por mimetismo
FIGURA 27-9a Coloración de sobresalto a) Ranas de ojos falsos
FIGURA 27-9b Coloración de sobresalto b) Polilla pavo
FIGURA 27-9c Coloración de sobresalto c) Oruga de papilio
• En el mimetismo agresivo, el depredador parece a un animal
inofensivo, o parte del entorno, para incitar a su presa a acercarse.
– Ejemplo: el pez sapo hacer oscilar un señuelo que atrae a un pez curioso que después es comido por éste.
Protección por mimetismo
Contiendas químicas
• Tanto depredadores como presas
emplean una variedad de sustancias
químicas con fines de ataque y defensa.
• El veneno de las arañas y las serpientes cumple la función de paralizar las presas y también de disuadir a los depredadores.
• Muchas plantas producen toxinas
defensivas para disuadir a los herbívoros.
• El escarabajo bombardero lanza un
chorro de líquido hirviente y tóxico desde su abdomen.
Contiendas químicas
FIGURA 27-10a Guerra química
Adaptaciones coevolutivas
• Las plantas han perfeccionado diversas adaptaciones químicas que disuaden a sus depredadores herbívoros.
– Ejemplo: el cardo lechoso que sintetiza sustancias tóxicas y de sabor
desagradable.
• Ciertos animales encontraron formas de eliminar la toxicidad de estas sustancias para poder comer las plantas o incluso de usar los compuestos tóxicos a su favor.
– Las orugas de la mariposa monarca no sólo toleran consumir las hojas venenosas de la asclepia, sino que guardan el tóxico en sus tejidos como defensa anti-depredador.
Adaptaciones coevolutivas
FIGURA 27-10b Guerra química
¿Qué es la simbiosis?
• La simbiosis se define como una
interacción estrecha entre organismos de especies diferentes durante un tiempo
prolongado.
• Aunque una de las especies siempre se beneficia, las relaciones simbióticas
difieren en sus efectos sobre la “otra”
especie.
¿Qué es la simbiosis?
• Existen tres principales relaciones simbióticas:
– Comensalismo – Parasitismo
– Mutualismo
¿Qué es la simbiosis?
Comensalismo
• En el comensalismo, una de las
especies obtiene beneficios y la otra no se ve afectada relativamente.
– Ejemplo: los percebes que se adhieren a la piel de una ballena.
Parasitismo
• En el parasitismo, el parásito se beneficia, pero daña al huésped:
– El parásito vive en o dentro del huésped y se beneficia alimentándose de él.
– Ejemplos: las tenias, las pulgas y
numerosos protozoarios, bacterias y virus patógenos, muchos de los cuales tienen ciclos de vida complejos.
• La coevolución de los parásitos y sus huéspedes es intensa.
– Ejemplo: el parásito de la malaria.
• Ejerce una fuerte presión ambiental en favor del gen de hemoglobina defectuoso de los seres humanos que provoca la anemia de células falciformes.
• La anemia de células falciformes ofrece protección contra la malaria.
Parasitismo
Falsiforme
Normal
Mutualismo
• En el mutualismo, tanto el huésped como la otra especie con la que
interactúa se benefician:
– Ejemplo: los líquenes, que son entidades formadas por hongos y algas viviendo
juntos.
• Las algas proporcionan el alimento y la fotosíntesis y los hongos proporcionan la protección.
FIGURA 27-11a Mutualismo
• En el mutualismo, tanto el huésped como la otra especie con la que
interactúa se benefician:
– Ejemplo: el pez payaso y las anémonas de mar.
• El pez obtiene protección y la anémona
obtiene protección, limpieza y desechos de alimento.
Mutualismo
FIGURA 27-11b Mutualismo
Especies clave
• En algunas comunidades, una especie clave desempeña un papel fundamental en la determinación de la estructura de la comunidad.
• Su papel es desproporcionado en relación con su presencia en la comunidad.
• La eliminación de la especie clave altera drásticamente las interacciones dentro de la comunidad.
• Ejemplo: Las estrellas de mar
depredadoras Pisaster de algunas
secciones de la costa intermareal rocosa de Washington.
– Cuando se retiraron de su ecosistema, sus presas favoritas, los mejillones, llegaron a ser tan abundantes que expulsaron por competencia a las algas y otros
invertebrados, simplificando así a la comunidad.
Especies clave
FIGURA 27-12a Especies clave
• Ejemplo: el elefante africano es un depredador clave. Al alimentarse de
árboles pequeños y arbustos impiden que los bosques invadan la sabana.
– Ayuda a conservar la comunidad de los pastizales en la sabana que sustenta a muchas especies.
Especies clave
FIGURA 27-12b Especies clave
• Las especies clave deben ser
identificadas y protegidas para evitar que las actividades humanas produzcan el
colapso de comunidades y ecosistemas completos.
Especies clave
Contenido de la sección 27.6
• 27.6 Sucesión: ¿Cómo cambia una comunidad a través del tiempo?
Sucesión
• Casi todas las comunidades no surgieron totalmente formadas de la roca desnuda o del suelo llano.
• Emergieron en etapas estructuradas a lo largo de mucho tiempo, por un proceso denominado sucesión.
• Es un tipo de “relevo comunitario” en
donde plantas y animales se sustituyen mutuamente.
• La sucesión va precedida por e inicia con una perturbación:
– Un evento que desorganiza el ecosistema alterando ya sea su comunidad, su
estructura abiótica o ambas.
Sucesión
• La sucesión va precedida por una perturbación:
– Ejemplos: erupciones volcánicas e
incendios forestales que destruyen un
ecosistema existente, pero también liberan nutrimentos y crean condiciones favorables para una rápida sucesión.
Sucesión
FIGURA 27-13a La sucesión en curso a) Monte Kilauea, Hawai
FIGURA 27-13b La sucesión en curso
b) Monte Santa Helena, estado de Washington
FIGURA 27-13c La sucesión en curso
c) Parque Nacional Yellowstone, Wyoming
• La sucesión inicia con la llegada de unas cuantas plantas resistentes llamadas
pioneras.
– Alteran el ecosistema en formas que favorece la llegada de plantas competidoras, que
gradualmente las desplazan, por ejemplo, haciendo disponibles minerales de rocas y suelo.
– Son especies amantes del Sol, resistentes a condiciones adversas y de crecimiento rápido.
Sucesión
• Si se permite que esto continúe, se
avanza hasta formar una comunidad clímax, diversa y relativamente estable.
– Las perturbaciones recurrentes pueden retrasar el progreso de la sucesión,
manteniendo muchas comunidades en etapas de subclímax.
Sucesión
• Existen dos formas principales de sucesión:
– Sucesión primaria – Sucesión secundaria
Sucesión
Sucesión primaria
• La sucesión primaria ocurre “desde cero”, donde no hay rastro de una
comunidad anterior.
– Por lo regular, toma miles o incluso decenas de miles de años.
– Ejemplos: la sucesión que inicia en la roca desnuda, en una duna de arena o en un lago glacial recién formado.
FIGURA 27-16 Sucesión primaria
• Ejemplo de sucesión primaria: Isla Royal, Michigan.
Sucesión secundaria
• La sucesión secundaria ocurre después de que una perturbación cambia, pero no destruye totalmente, una comunidad
existente dejando rastros del suelo y las semillas.
– Tarda unos cuantos siglos.
– Ejemplo: un incendio, una avalancha o alud, una inundación.
FIGURA 27-16 Sucesión secundaria
• Ejemplo de la sucesión secundaria: una granja abandonada del
sudeste de Estados Unidos.
Comunidad clímax
• La sucesión termina con una comunidad clímax relativamente estable, que
subsiste por sí misma si no es perturbada por fuerzas externas.
• Las poblaciones dentro de una comunidad clímax tienen nichos
ecológicos que les permiten coexistir sin reemplazarse mutuamente.
• Tienen más especies e interacciones que las etapas tempranas de sucesión.
Estado de subclímax
• Las perturbaciones frecuentes mantienen a las comunidades de subclímax en
algunos ecosistemas.
• Ejemplo de comunidad de subclímax: La pradera de pastos altos que alguna vez cubrió el norte de Missouri e Illinois.
– La comunidad clímax es el bosque caducifolio.
– La pradera se mantiene mediante incendios periódicos.
Estado de subclímax
• Ejemplo de comunidad de subclímax: La agricultura.
– Los granos son pastos especializados
característicos de las etapas iniciales de la sucesión, y se invierte mucha energía en impedir que los competidores (malezas y arbustos) se apoderen del terreno.
