Unidad II: Tipos de organismos. Individuos unitarios y modulares. Distribución en el espacio y en el tiempo. Factores que limitan la distribución: dispersión, conducta, relaciones con otros organismos, factores. Curvas de respuestaintensidad. Hábitat y nicho ecológico.

Ing Ada Albanesi y Analia Anriquez Cátedra de Ecología FAyA UNSE FAyA – UNSE 2013

Objetivo de la Ecología

Describir

Explicar

Abundancia de los organismos

Distribución de los organismos

Comprender

ORGANISMO Es la Unidad elemental de los ecosistemas, presentan una estructura material muy organizada y compleja que les permite funcionar de manera autónoma, relacionándose con el ambiente mediante el intercambio de materia y energía de una forma ordenada. Cumplen un ciclo vital, de tal manera que actúan y funcionan por sí mismos sin perder su nivel estructural hasta su muerte

La verdad de la vida En todo sistema

Nahora = Nantes + N + I − M − E Nahora = número de individuos actuales Nantes= número de individuos de la generación anterior N= nacimientos I= inmigración ) M= muertes E= emigración

Los factores ambientales afectan los términos de ésta ecuación

La verdad de la vida Los supuestos • Todos los individuos son iguales • No existen estadíos • No existen diferencias en los diferentes estadíos del ciclo vital

• Todos los organismos crecen de la misma manera La realidad • Existen diferencias entre un organismo y otro

• Cada organismo cumple un ciclo vital • Dentro de un mismo estadío existen diferencias en la calidad (ej, tamaño, reservas, etc)

• Los organismos pueden crecer en forma unitaria y modular

Ciclos vitales

Superpuesta Semélparas una sola fase reproductiva en su vida (Ej. Anuales, efímeras)

presentan una estación de reproducción bien definida (Ej. plantas bienales)

Continua no presentan una estación específica de reproducción (Ej. Pulpo Octopus)

Superpuesta presentan reproducción estacional

Iteróparas Varias fases reproductivas en su vida

(Ej árboles de regiones templadas, algunos vertebrados de vida larga, ranas, sorgo de alepo, arbustos)

Continua presentan reproducción en cualquier época del año (Ej. Hongos, bacterias, hombre)

Organismos unitarios y modulares Unitarios

Forma determinada y predecible Sucesión de las fases predecible

Modulares Número variable de elementos básicos (Módulos) Programa de desarrollo impredecible Muy dependientes de su interacción con el ambiente

Organismos unitarios y modulares

Unitarios Producto= individuo

Zigoto

Modulares

Producto= ramificado inmóvil Forma y arquitectura determi

Zigoto

Módulo

Módulo

nada por los ángulos de los módulos y por long de tallos y entrenudos

Módulo = es la unidad de construcción. Puede asociarse al crecimiento y a la reproducción En plantas superiores: Módulo = Hoja + yema axilar + entrenudo Módulo asociado a la reproducción = flor

Organismos unitarios y modulares Formas de crecimiento de Organismos Modulares

Matas

Separados

Vertical

Lateral

Ej. alfalfa

Ej. lentejas de agua, lechugas de agua

Ej. Árboles, arbustos

Ej. Plantas rizomatosas, estoloníferas

Organismos unitarios y modulares

Genete

Módulo

“Individuo genético” producto de un zigoto

un ramete, un brote, un renuevo, un clon, un zooide, un pólipo, u otra estructura

En los organismos modulares es importante la distribución y la abundancia de los genetes y de los módulos

N ahora = Nantes + N + I − M − E Módulos ahora = Módulos antes + N modular − M modular

Organismos unitarios y modulares Unitarios • Forma determinada y predecible • Sucesión de las fases predecible • Estructura por edades de los genetes • Se usan caracteres de los genetes como caracteres taxonómicos • La interacción con el ambiente está determinada por su forma, comportamiento, movilidad, etc

• para determinar la abundancia se cuantifican los genetes

Modulares • Número variable de elementos básicos (Módulos) • Programa de desarrollo impredecible • Muy dependientes de su interacción con el ambiente • Estructura por edades de los genetes y de los módulos • Se usan caracteres de los módulos como caracteres taxonómicos

• La interacción con el ambiente está determinada por la forma en que se van colocando los módulos • para determinar la abundancia se cuantifican los genetes y los módulos

Distribución de los organismos en el espacio y en el tiempo Porque los organismos de una especie están presentes en algunos lugares y no en otros?

Distribución Temporal

Espacial

Horas

Vertical

Días

Horizontal

Estaciones Geográfica

Local Aleatoria

Contagiosa

Décadas

Uniforme

Distribución de los organismos en el espacio y en el tiempo Distribución Vertical

Variación de la diversidad de aves con la altitud en Nueva Guinea (Kikkawa & Williams, 1971) y en la vertiente amazónica de los Andes peruanos

Abundancia de la vegetación a diferentes intervalos de altura, en pastizales de montaña de las Sierras de Córdoba, Argentina: (A) tratamiento pastoreado; (B) tratamiento excluido al pastoreo los últimos 10 años.

Distribución de los organismos en el espacio y en el tiempo Distribución Geográfica

Distribución geográfica de las ballenas

Distribución geográfica roya de la soja en Argentina

Distribución geográfica de especies de Phtheiropoios "grupo forficulatus"

las del

Distribución de los organismos en el espacio y en el tiempo Distribución Temporal

Distribución de larvas de langostino colorado en distintas secciones oceanográficas en distintos meses del año.

Fluctuaciones demográficas en pequeñas colonias de mariposas amenazadas (Euphydryas edita) en California en distintos años

Variación diaria del número de especies (barras negras) e individuos (barras blancas).

Distribución de los organismos en el espacio y en el tiempo

Aleatoria Igual probabilidad de un organismo de ocupar cualquier punto del espacio

Contagiosa Todos los individuos tienden a ser atraídos por determinadas partes del ambiente. Mayor probabilidad de sobrevivir en ellas

Uniforme Los individuos tienden a evitar a todos los demás

Distribución de los organismos en el espacio y en el tiempo En escalas locales

En escalas geográficas

Los factores que condicionan la distribución de las especies son el suelo y el relieve

El factor que condiciona la distribución de las especies es el clima

Vegetación típica de las planicies boscosas aluviales en el sur de Santiago del Estero.

Factores que limitan la distribución de los organismos Dispersión: Movimiento activo o pasivo de organismos desde un punto de origen hacia diferentes direcciones o en el tiempo. Limita la distribución geográfica.

La distribución es función de

Migración: Se puede considerar un tipo de dispersión, pero afecta a grupos de individuos. Movimientos en masa direccionales o cíclicos o en el tiempo: no siempre supone la colonización de nuevos espacios. Puede estar relacionada con recursos, pero no siempre. Conducta: en relación a la preferencia de un hábitat por un organismo, sociabilidad, gregorismo Relaciones con otros organismos: predación, competencia, alelopatías, simbiosis, parasitismo Factores ambientales: El ambiente es multifactorial por lo que los cambios que se producen en un organismo están en función del mismo Especialización fisiológica de las especies

Factores que limitan la distribución de los organismos Dispersión Exploratoria

No exploratoria

Factores que limitan la distribución de los organismos Migración

Factores que limitan la distribución de los organismos Relaciones con otros organismos predación

competencia

parasitismo

simbiosis

Factores que limitan la distribución de los organismos Factores ambientales dN/dt = f (Tº, Humedad, pH, nutrientes,……..)

• saturación Tipos de respuestas de los organismos ante cada factor ambiental

• óptima • sigmoidea • umbral

• el tipo de factor ambiental • las características genéticas del organismo El tipo de respuesta depende de

• la edad fisiológica del organismo • la historia pasada del ambiente del organismo

Factores que limitan la distribución de los organismos Factores ambientales Curvas de Respuesta- Intensidad sigmoidea

óptima

saturación

umbral

Factores que limitan la distribución de los organismos Especialización fisiológica de las especies Los factores ambientales interactúan con los seres vivos y se rigen por la Ley de Liebig y la Ley de Shelford Ley del mínimo (Liebig): el crecimiento de un organismo es limitado por la ausencia de un único elemento que se encuentra en cantidad inferior a la cantidad mínima necesaria • Los organismos son más tolerante a la falta de un factor que a otros •Cuanto más tolerantes son a la falta de los factores físicos entonces, mayor distribución tienen

•La limitación de un factor pone límites a los otros factores •Factor de interacción: muchos organismos tienen estrategias para reemplazar el factor limitante por otro factor

Factores que limitan la distribución de los organismos Especialización fisiológica de las especies Ley de tolerancia de Shelford: la ausencia o disminución de un organismo y por lo tanto la limitación de la distribución se da por deficiencia o por exceso de un factor que puede ser cuali o cuantitativo respecto a cualquier factor que se acerque a los límites de tolerancia del organismo • para cada factor un organismo tiene límites de tolerancia (mínimo, máximo y un óptimo)

• euri = especie tolerante a un mayor rango de un factor (organismos menos exigentes) (euritermo, eurihídrica, eurihalina, euriecio) • esteno = especie menos tolerante a variaciones grandes de un factor • una especie puede ser euri para un factor y esteno para otro

esteno euri

Hábitat y nicho ecológico Nicho ecológico Todas las necesidades de un organismo, es decir todas las condiciones ambientales que son necesarias para que el organismo mantenga una población viable, y la cantidad de cada uno de los recursos que requiere para conseguirlo. Es un espacio ambiental de n dimensiones en el que la población se mantiene o aumenta el número de individuos Es una característica de un organismo

Hábitat y nicho ecológico Hábitat: son lugares reales (espacio físico), en el que vive un organismo Ambiente: condiciones externas que desarrollo, reproducción y supervivencia

influyen

en

el

crecimiento,

Nicho fundamental Conjunto de condiciones a los que una población puede vivir. Describe las potencialidades generales de una especie. Determina la distribución potencial

Nicho efectivo Conjunto de condiciones de un organismo en presencia de otros organismos. Describe el espectro mas limitado de condiciones y recursos que permite a una especie el mantenimiento de una población viable incluso en presencia de competidores y depredadores. Determina la distribución real

Hábitat y nicho ecológico El nicho fundamental

definen las condiciones donde un organismo interactúa

Las necesidades fisiológicas

definen la naturaleza, intensidad o dirección de las interacciones entre organismos

Tamaño relativo de los organismos

Superposición de nichos > superposción de nichos

entre organismos de la misma especie cuando hay < variabilidad genética

La naturaleza (con la selección natural) y el hombre (con el manejo), contrarrestan los efectos de la superposición de nicho

Hábitat y nicho ecológico Amplitud de nicho Generalmente se da para una sola dimensión

A > amplitud de nicho ecológico, > espacio ocupado

A > especialización de un organismo

> tiempo de permanencia >distribución espacial y temporal

> Generalización ecológica

< posibilidades de distribuírse

Todas las imágenes fueron utilizadas solo con fines didácticos