Interacciones entre especies: COMPETENCIA
LOS ORGANISMOS NO VIVEN SOLOS EN UN DETERMINADO ESPACIO Y TIEMPO COEXISTEN CON OTROS INDIVIDUOS ESTABLECEN INTERRELACIONES PUEDEN TENER EFECTO EN SU ADECUACIÓN BIOLÓGICA Y EN LA DE LOS DEMÁS ¿Qué característica del individuo o de la población va a ser afectada? A nivel individual, la interacción entre organismos puede afectar la tasa de crecimiento, la reproducción y la supervivencia, que a su vez determinan el fitness (relacionado con el aporte de progenie a las siguientes generaciones). A nivel poblacional, las relaciones interespecíficas se manifiestan en cambios en la capacidad de carga del ambiente y en el r poblacional. A su vez, las relaciones entre las especies van a determinar qué conjunto de ellas pueden o deben coexistir y, por lo tanto, la composición de las comunidades.
Competencia
-
-
Los organismos interactuantes se inhiben mutuamente
Depredación
+
-
Los organismos del grupo A, depredadores, matan y consumen a los del grupo B presas
Parasitismo
+
-
Los organismos del grupo A, parásitos, explotan y consumen a los del grupo B, huéspedes, que se ven afectados de modo adverso
Mutualismo
+
+
La interacción es favorable para los organismos implicados, pero no obligatoria
Simbiosis
+
+
Comensalismo
+
0
Los organismos del grupo A, comensales, se benefician y los del grupo B, huéspedes no se ven afectados
Amensalismo
-
0
Los organismos del grupo A se ven perjudicados , mientras que los del grupo B no se ven afectados
Mutualismo: interacción necesaria para existencia de las especies. Líquenes Protocooperación: relación no obligatoria. Acacias y hormigas
liquenes Relación acacias y hormigas: acacias dan alimento y hormigas defienden a planta de herbívoros
Mutualismo. Polinización zoócora
Bromelias y epífitas (comensalismo)
Competencia interespecífica
Predación
Parasitoidismo Herbivoría
predación
Consecuencias de las interacciones: A nivel individual
Tasa de crecimiento Reproducción Supervivencia Fitness
A n iv e l p o b la c io n a l S e p r o d u c e n c a m b io s e n la c a p a c id a d e c a r g a d e l a m b ie n te y e n e l r p o b la c io n a l
A n iv e l c o m u n id a d
D e te r m in a n c a m b io s e n la C o m p o s ic ió n d e la s c o m u n id a d e s
fitness: el aporte de la progenie a las siguientes generacione
Cuándo ocurre Competencia? cuando las interacciones entre dos o mas individuos o poblaciones afectan adversamente: su condición corporal sobrevivencia adecuación biológica tamaño poblacional. Competencia ocurre cuando uno o algunos recursos son cousados por individuos o poblaciones de dos especies y esos recursos se encuentran escasos. Relación baja entre disponibilidad y demanda. Mayor la demanda que la oferta.
INTERESPECÍFICA
Tipos de Competencia
INTRAESPECÍFICA
Tipos de competencia Por interferencia hay una interacción directa entre los individuos, preferentemente un individuo interfiere para que otro ocupe el mismo espacio y explote los mismos recursos (agresividad, territorialidad).
Mientras que competencia por explotación, los organismos actúan indirectamente entre ellos a través del consumo de recursos.
Competencia intraespecífica Individuos de la misma población que tienen requerimientos de un recurso escaso.
Recurso:
Evolutivamente
Un recurso es cualquier elemento que afecte la adecuación biológica de los individuos
Mayor amplitud de nicho.
Organismos más generalistas
Características de la competencia intraespecífica
La ecuación logística que describe el crecimiento continuo de una población, incorporando la competencia intraespecífica es:
Donde:
dN/dt = tasa de incremento poblacional N = número poblacional r = tasa intrínseca de crecimiento poblacional K = capacidad de carga del ambiente
MODELO DENSODEPENDIENTE: Los recursos se vuelven limitantes a medida que la población aumenta y la tasa de crecimiento per cápita disminuye.
NIVEL INTRAESPECIFICO. Cuando el tamaño poblacional (N) es bajo, la Sp1 concentra su uso de recursos (u) sobre una porción estrecha (presuntamente óptima) del eje de recursos R. Cuando N es alta. La Sp1 amplía su uso de recursos hacia la periferia del eje R. (Principio de Equi-oportunidad)
Resultado final de competencia intraespecífica es la amplitud del nicho.
COMPETENCIA INTERESPECIFICA “Los individuos de una especie sufren una reducción de la supervivencia, fecundidad y/o crecimiento como resultado de la explotación de los recursos o la interferencia por parte de individuos de otra especie” NIVEL INTERESPECIFICO (a). La Sp.1 se centra sobre R2 y la Sp. 2 que se centra sobre R3, con una amplia sobreposición de nicho. Ninguna de las especies es un competidor dominante se verifica (b), donde Sp 1 se desplazó hacia R1 y Sp 2 se mantuvo sobre R3,
Resultado final es la disminución sobreposición de nicho. Amplitud disminuye.
Modelo de Lotka Volterra para competencia interespecífica
�K1 N1 12 N 2 � dN1 r1 N1 � � dt K � 1 �
�K 2 N 2 21 N1 � dN 2 r2 N 2 � � dt K � 2 �
Tasa de crecimiento de la población de la especie 1
C r e c im ie n to e x p o n e n c ia l d e la e s p e c ie 1
Competencia intraespecífica de la especie 1
Aparece un nuevo parámetro a estimar y es el coeficiente de competencia α, el cual indica que α12 ide el efecto inhibidor de un individuo de la población N2 sobre el crecimiento de la población N1.
Competencia interespecífica
?
Se analizarán las propiedades del modelo mediante representaciones que corresponden a isoclinas cero, donde se indica en cuales puntos el tamaño de la población permanece constante en el tiempo. La isoclina cero separa dos regiones o dominios, en uno el tamaño de la población tenderá a aumentar y en el otro a disminuir
Modelo de competencia
Tamaño de la población (N)
En ausencia de competencia interespecífica
K
Tiempo
Smith 2007
Smith 2007
Ejemplo de uso de L-V K por sps cambia Para isoclinas
La abundancia relativa de los diferentes tamaños de semillas cambia de un ambiente a otro, los cambios que influyen a la capacidad decarga de las dos especies cambian la naturaleza de la competencia interespecífica.
Mismo valor para coeficiente de competencia
Competencia interespecífica influye en el nicho de la especie
Fuente: Smith, 2007
Coexistencia de especies afecta el reparto de recursos
“I consider an interspecific competition experiment to be a manipulation of the abundances of one or more hypothetically competing species. Such manipulations may be removals, introductions, or both. I wish to define a field experiment as one in which some major natural factor extrinsic to the organisms of interest is uncontrolled”. FIELD EXPERIMENTS ON INTERSPECIFIC COMPETITION Vol. 122, No. 2 The American Naturalist August 1983 THOMAS W. SCHOENER Cambio en biomasa de achicoria y trebol bajo competencia
Smith, 2007
EVIDENCIAS PARA SUSTENTAR LA EXISTENCIA DE COMPETENCIA. Segregación de nicho: ocurre cuando al comparar entre situaciones de simpatría y alopatría se detectan diferencias en la localización, amplitud o sesgo de una de las curvas de utilización de recursos por las respectivas especies. Este fenómeno es también conocido como desplazamiento de caracteres cuando se expresa en características fenotípicas (morfológicas principalmente) de las poblaciones.
Las zonas de alimentación de cinco especies Principio de exclusión competitiva de gorjeadores norteamericanos en un abeto.
Segregación de nichos para evitar competencia (en congéneres simpátricos)
Tamaños de los picos en tres especies de pinzones terrestres de las Islas Galápagos
Principio de exclusión competitiva Dos especies con ecologías idénticas no pueden coeixstir en el mismo espacio y tiempo, el solapamiento ecológico completo es imposible.
Experimentos de Gause con dos especies de Paramecium i dos especies se encuentran en competencia directa por el mismo recurso limitado –en este caso alimento– una elimina a la otra. Paramecium caudatum y Paramecium aurelia fueron cultivados primero separadamente en condiciones controladas y con un constante suministro de alimento. Como puede verse, P. aurelia creció mucho más rápidamente que P. caudatum, indicando que P. aurelia utiliza los suministros de alimentos disponibles de un modo más eficiente. Los dos protistas cultivados juntos, la especie que crecía más rápidamente eliminó a la especie.
La competencia puede influir sobre la selección natural
Consecuencias de la Competencia interespecífica
Consecuencias poblacionales: Disminución de la amplitud de nicho (cada población consume una menor diversidad de recursos que si estuviera en ausencia de competidores).
Consecuencias comunitarias: Exclusión competitiva (principio de Exclusión competitiva de Gause: dos especies que comparten el mismo nicho exacto no pueden coexistir. Segregación de nichos: utilización diferencial de r3ecursos tanto espacial como temporalmente. Aumento de la diversidad en un sistema estable.
EVIDENCIAS PARA SUSTENTAR LA EXISTENCIA DE COMPETENCIA. 1) Cambios en los patrones de distribución espacial de organismos sésiles desde distribución aleatoria a regular (ej. competencia por espacio entre arbustos, que sugiere que los organismos se han espaciado para evitar la competencia). 2) Cambios en la distancia entre vecinos más cercanos. de acuerdo a su estado de crecimiento (ej. cuando individuos sésiles más pequeños se encuentran a menor distancia que individuos más grandes). 3) Uso de hábitat subóptimos por parte del competidor subordinado (el competidor dominante ocupa los hábitat óptimos excluyendo agresivamente a los subordinados) ej. poblaciones de zorros chilenos. 4) Relajación competitiva: esta ocurre cuando en áreas sin o con pocos competidores (islas) se observa un uso más diverso de los recursos disponibles (en comparación con áreas que tienen más competidores). 5) Compensación de densidades: esta ocurre cuando en áreas sin o con pocos competidores (islas) se observa un aumento en la densidad poblacional (en comparación con áreas que tienen más competidores). La compensación puede ser completa o parcial (en términos de biomasa), dependiendo de la intensidad y simetría de la competencia interespecífica. tipo tablero de damas ( ej. entre aves; entre aves y lagartijas).
Citas bibliográficas básicas Krebs, C. J. 1995. Ecología, estudio de la Distribución y la Abundancia. Ed. Harla. México. Segunda Edición. 743pp. Pianka, E. 1982. Ecología evolutiva. Ed. Omega. S.A. Barcelona. 365 pp. Pianka, E. 1982. Ecología evolutiva. Ed. Omega. S.A. Barcelona. 365 pp Smith, R.L. y Smith, T. M. 2001. Ecología. Cuarta Edición. Addison Wesley Longman – Pearson. Educación, Madrid. 642pp.
