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Marta García Toledano
TEMA 14. DINÁMICA DEL ECOSISTEMA
1) MECANISMOS DE AUTORREGULACIÓN DEL ECOSISTEMA.
Un ecosistema es capaz de autorregularse de la siguiente manera:
-
-
Si sólo hubiera productores, los nutrientes
escasearían, se convertirían en factores
limitantes, y los productores se extinguirían.
Los herbívoros evitan este problema, porque
regulan el crecimiento de los productores.
De este modo, cuantos más eslabones tenga un
ecosistema, más se equilibra.
El ser humano rompe esta dinámica, imponiendo sus criterios.
2) LÍMITES DE TOLERANCIA Y FACTORES LIMITANTES.
Para cada uno de los factores ambientales que caracterizan el hábitat de una especie, ésta
presenta un rango de tolerancia en el que puede vivir. Esta zona está definida por unos valores
que establecen los límites de tolerancia a por encima o por debajo de los cuales el individuo
muere, y una zona óptima, donde su crecimiento es máximo.
Los factores que limitan el crecimiento de una población o su distribución se denominan
factores limitantes. Pueden ser:
- Externos: bióticos o abióticos (luz, humedad, temperatura, etc).
- Internos: aumento de la densidad de población.
En función del rango de tolerancia (amplio o estrecho) que una especie presenta para un
factor ambiental, los organismos pueden ser:
a. Estenoicos: tienen rangos de tolerancia estrechos, admiten pocas variaciones en los
valores de los factores ambientales. Por ejemplo, la abeja es una especie estenoterma.
b. Eurioicos: tienen rangos de tolerancia amplios. Por ejemplo, el salmón es una especie
eurihalina.
Las curvas de tolerancia muestran el carácter estenoico o eurioico de un organismo para un
determinado factor.
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3) DINÁMICA DE POBLACIONES.
Las dos fuerzas opuestas que actúan sobre el crecimiento de las poblaciones, son la natalidad y
la inmigración por un lado, y la mortalidad y la emigración por el otro.
La dinámica de poblaciones estudia, mediante modelos numéricos, los cambios que se
producen en el tamaño de las poblaciones con el paso del tiempo, en un entorno con factores
limitantes.
El potencial biótico (r) de una población corresponde con la tasa máxima de crecimiento que
ésta puede presentar en sus condiciones óptimas. Se calcula como la diferencia entre la tasa
de natalidad y la de mortalidad.
-
Para que una especie esté en equilibrio, la tasa de natalidad debe ser igual a la de
mortalidad (potencial biótico r = TN – TM = 0).
Si la tasa de natalidad supera a la de mortalidad TN – TM > 0, entonces r > 0, la
población aumenta.
Si la tasa de mortalidad supera a la de natalidad TN – TM < 0, entonces r < 0, la
población disminuye.
En un estado ideal para una población, con recursos ilimitados, ésta tendría un crecimiento
exponencial (Curva en J).
Sin embargo, las poblaciones suelen encontrarse con factores limitantes, por lo que lo más
frecuente es que tengan un crecimiento sigmoidal (Curva en S): el número de individuos crece
lentamente al principio hasta alcanzar un cierto valor, tras el cual la población crece
rápidamente hasta que el número de individuos se estabiliza; en ese momento la tasa de
crecimiento pasa a ser nula o a variar entre límites estrechos. Esto se debe a que el número de
individuos en este punto es muy alto y por tanto también las relaciones de competencia por el
espacio, alimentación, etc., disminuyendo las posibilidades de vida (aumento de tasa de
mortalidad y generalmente disminución de tasa de natalidad).
La población límite (número máximo de individuos) que puede mantener un ecosistema se
denomina capacidad de carga, y su valor no es constante ya que depende de múltiples
factores ambientales, los cuales pueden variar con el tiempo. Por ejemplo, una disminución en
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el número de presas afecta negativamente a la población del depredador, en este caso la
población límite que el ecosistema puede mantener disminuye.
En relación con el modo de crecimiento, se han dividido las estrategias reproductivas de las
diferentes especies en dos grupos:
a. Estrategas de la R: son especies que producen gran cantidad de descendientes, pero al
soportar tasas de mortalidad infantil muy elevadas, sus posibilidades de llegar a adultos
son pequeñas (tiempo de vida corto). Son capaces de recuperarse rápidamente a partir de
unos pocos individuos supervivientes. Además, de modo que el tamaño de la población
presenta fuertes fluctuaciones en el tiempo (cuando las condiciones son favorables se
reproducen rápidamente, y cuando son hostiles su número disminuye drásticamente). Son
especies generalistas, con nichos ecológicos flexibles.
Suele darse en los habitantes de biotopos variables, que se crean y destruyen con facilidad
(una charca, por ejemplo), y están adaptadas a un rápido y exhaustivo aprovechamiento
del medio. Es el ejemplo de muchos insectos que proliferan rápidamente cuando las
condiciones son favorables (por ejemplo, mosquitos en condiciones de temperatura y
humedad elevadas).
b. Estrategas de la K: tienen pocos descendientes, pero la mayoría de ellos llega a la edad
adulta. Además, la duración de la vida es mayor que en las otras especies. El tamaño de la
población se estabiliza alrededor de la capacidad de carga, y en caso de disminución
drástica del número de individuos, las poblaciones se recuperan más lentamente,
pudiendo encontrarse en riesgo de extinción. Son especies que habitan los biotopos que
permanecen estables durante largo tiempo, siendo especies especialistas (con nichos
ecológicos muy restringidos, limitados a un hábitat muy concreto). Este tipo de estrategia
es la que suelen seguir los mamíferos, los cuales invierten tiempo y energía en el cuidado
de sus hijos, durante períodos prolongados.
*Nicho ecológico: la función que desempeña una especie en un ecosistema. Tiene varias
dimensiones, como pueden ser el espacio, los hábitos temporales, o los recursos alimentarios.
Varias especies pueden compartir hábitat, pero no tener el mismo nicho ecológico viviendo en
el mismo hábitat.
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4) RELACIONES INTERESPECÍFICAS.
Son las que se establecen entre individuos de distintas especies:
- Comensalismo: Cuando un organismo obtiene un beneficio de su asociación con otro sin
causar ningún perjuicio a éste. Es el caso de las rémoras y los tiburones. Un caso de
comensalismo es el Inquilinismo, en el que un organismo utiliza estructuras corporales de otro
como refugio (por ejemplo, el cangrejo ermitaño).
- Mutualismo: Cuando se establece esta relación mutua, ambas especies se benefician.
Muchos animales limpian de parásitos externos a otros, obteniendo así su alimento, por
ejemplo los rinocerontes y las garcillas.
- Simbiosis: Las dos especies dependen la una de la otra hasta el punto de no poder crecer por
separado, como ocurre con los hongos y las algas que viven en simbiosis formando líquenes.
- Depredación: En esta relación una especie (depredador) caza a otra (presa), de la que se
alimenta. La relación depredador-presa logra un estado de equilibrio que permite la
"convivencia" de ambas especies. En estos casos, es frecuente observar fluctuaciones cíclicas
de ambas poblaciones, siendo una característica de estas fluctuaciones que los máximos y
mínimos de la población del depredador no coinciden con los de la presa, sino que van algo
retrasados con respecto a ella. Este equilibrio depredador-presa puede romperse si la
población del depredador aumenta mucho, pues entonces puede llegar a extinguir a la
población de la presa y consecuentemente también desaparece la población del depredador.
Una fuerte disminución de la población del depredador también puede ser nociva para la
presa, ya que ésta aumenta mucho su número, intensificándose la competencia
intraespecífica, lo que lleva consigo la falta de alimento, disminución de fertilidad, facilidad del
desarrollo de enfermedades, etc. La depredación, por tanto, va a regular el tamaño de las
poblaciones e intervenir en la selección natural de las especies: los depredadores logran
mantener las poblaciones de sus presas dentro de unos límites (disminuyendo la competencia
intraespecífica), control que se ejerce eliminando a aquellos individuos menos aptos, lo que
contribuye muy eficazmente a la selección natural de la especie presa.
- Parasitismo: el parásito vive a expensas de su hospedador, al que daña, aunque
normalmente no llega a provocarle la muerte. Pueden ser facultativos (hongos, por ejemplo) o
bien obligados (nematodos), y también pueden clasificarse en endoparásitos (viven en el
interior del hospedador) o ectoparásitos (viven sobre ellos, en su superficie corporal)
- La Competencia se considera una relación negativa entre dos especies de la que ninguna
obtiene beneficio, prevalecerá la que más ventajas presente en la obtención del recurso por el
que compiten. El principio de exclusión competitiva expresa que si dos poblaciones compiten
por un mismo recurso, que es necesario para la supervivencia de ambas especies, y éste
aparece en cantidades limitadas, una de las poblaciones será eliminada y la población que sea
más eficiente en aprovechar
el recurso sobrevivirá.
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5) SUCESIÓN DE LOS ECOSISTEMAS.
Se denomina sucesión ecológica al conjunto de cambios que un ecosistema experimenta a lo
largo del tiempo, desde su origen hasta su madurez.
El estadio final de la sucesión ecológica, cuando el ecosistema llega a la madurez, se denomina
comunidad climax. En ella se establece un equilibrio dinámico, en el que no aumenta la
biomasa, pero puede verse alterado debido a cambios en las condiciones ambientales, entrada
o desaparición de una especie, etc.
A lo largo de una sucesión:
-
Aumenta la biodiversidad.
Se incrementan las relaciones interespecíficas.
El ecosistema se hace más estable.
Se reduce las estrategas de la R y aumentan las estrategas de la K.
Aumenta el nº de nichos ecológicos.
Disminuye la productividad, ya que el gasto respiratorio es mayor.
El proceso inverso a la sucesión ecológica es la regresión ecológica, por la que el ecosistema
vuelve a un estado de inmadurez. Puede darse por diversas causas, tanto naturales como
antrópicas (deforestación, incendios, etc)
Distinguimos dos tipos de sucesiones:
a. Sucesión Primaria: es la que se inicia en un área en la que antes no existían comunidades
de organismos. Por ejemplo zonas de deltas que se están formando, zonas volcánicas, etc.
b. Sucesión Secundaria: es la que se desarrolla en una zona en la que ya habían existido
anteriormente ciertas comunidades que, por un proceso regresivo debido a plagas,
incendios, u otros factores, han perdido las principales especies.
En las fases iniciales de una sucesión, el biotopo es colonizado por especies oportunistas de
crecimiento rápido. En sucesivas fases, estas especies serán sustituidas por otras que se
reproducen más lentamente, pero que están más adaptadas.
Un ejemplo de sucesión ecológica es la que se produce durante la formación y evolución de un
suelo: en un principio la comunidad está representada por especies muy resistentes a
condiciones adversas (musgos y líquenes), y a medida que el espesor del suelo se hace mayor,
los vegetales de menor
porte
van
siendo
desplazados por los de
mayor porte.
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