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Niveles de organización, dinámica de poblaciones e interacciones.
Definición y objeto de estudio de la ecología
Ecología fue definida por Ernest Haeckel en 1866 como la ciencia que estudia las interacciones de los organismos con su ambiente físico y entre sí.
Fundamenta la distinción entre factores bióticos (org. vivos) y factores abióticos (componentes físicos y químicos como el agua, la atmósfera, el suelo).
Niveles de complejidad y propiedades emergentes.
Cada nivel de organización de la ecología presenta propiedades emergentes que no son deducibles de la simple suma de sus partes:
Individuo
Población
Comunidad
Comunidad
: conjunto de poblaciones de distintas especies q coexisten en un tiempo y espacio determinados, interactuando entre sí.
Ecosistema
Bioma
Biosfera
Delgada capa planetaria que alberga la vida en su totalidad.
Categoría climática y geográfica que agrupa ecosistemas con fisionomías vegetales dominantes similares.
(ej: selva tropical)
Unidad funcional que integra la comunidad biótica con su entorno abiótico mediante el flujo de energía y el ciclo de la materia.
Conjunto -- individuos -- misma especie (
interfértiles
) que coexisten en espacio y tiempo determinados, compartiendo ambiente.
Unidad fisiológica y genética funcional.
Dinámica poblacional: crecimiento y estrategias.
Estudio de poblaciones: se centra en cuantificar su abundancia, distribución y cambios temporales.
Modelos de crecimiento.
Crecimiento exponencial
Crecimiento logístico
Introduce el concepto de Capacidad de carga (K), que es el número máximo de individuos q un ambiente puede sostener.
dN/dt=rN(K-N)/K
Ocurre en condiciones ideales con recursos limitados; la población aumenta a una tasa per cápita constante (r) lo que genera una curva en forma de J.
dN/dt=rN.
Estrategias de historia de vida (r y K)
Estrategas r (oportunistas).
Ambiente variable, incierto, impredecible.
Tamaño corporal glte pequeños.
Maduración rápida.
Progenie numerosa y pequeña.
Cuidado parental escaso o nulo.
Supervivencia: mayoría muere joven (tipo III).
Ej: bacterias, insectos, malezas.
Estrategas K (de equilibrio).
Ambiente constante, estable, predecible.
Tamaño corporal glte grandes.
Maduración lenta.
Progenie escasa y de gran tamaño.
Cuidado parental intenso y prolongado.
Supervivencia: mayoría llega a edad adulta (tipo I).
Ej: elefantes, humanos, árboles.
Propiedades de la población
Densidad
Números de individuo x unidad de área o volumen.
Distribución espacial
Puede ser
aleatoria
(sin un patrón definido),
agrupada
(asociada a recursos o comportamiento social) o
unifome
(resultado de competencia o territorialidad).
Tasa de crecimiento
Determinada x la natalidad y la mortalidad.
Regulación del tamaño poblacional.
Factores dependientes de la densidad
Factores independientes de la densidad
Generalmente
abióticos
(clima, desastres naturales) que afectan a la población sin importar su tamaño.
Generalmente
bióticos
(competencia, depredación, enfermedades) cuya intensidad aumenta c la densidad poblacional.
Proceso de crecimiento logístico
1. Fase de rezago
Crecimiento inicial lento mientras la población se establece.
2. Fase de crecimiento exponencial.
Aceleración rápida por abundancia de recursos y baja intensidad.
3. Fase de desaceleración.
La resistencia ambiental (escasez de recursos, competencia) comienza a frenar el crecimiento.
4. Fase del equilibrio estable (K).
Los nacimientos igualan a las muertes; la población fluctúa alrededor de la
Capacidad de carga
.
Nicho ecológico y principio de exclusión.
Diferencias críticas en el concepto de nicho.
Nicho fundamental
Nicho real
Porción del nicho fundamental que la especie ocupa efectivamente debido a la competencia y la depredación.
Rango total de condiciones ambientales en las que una especie puede sobrevivir y reproducirse en ausencia de interacciones negativas.
Experimento de Gause y la exclusión competitiva.
Este principio establece que dos especies no pueden ocupar el mismo nicho de forma indefinida.
1. Situación inicial
2. Interacción
3. Resultado
4. Efecto evolutivo
En la naturaleza, esto lleva a la
partición de recursos
o al
desplazamiento de caracteres
.
P. aurelia
, x su mayor eficiencia, supera en crecimiento a
P. caudatum
, provocando la extinción local de esta última.
Al cultivarse juntas, compiten x el mismo recurso (alimento).
2 especies de paramecios se cultivan x separado; ambas muestran crecimiento logístico.
Nicho ecológico
: factor q determina la posición y función de cada especie dentro de la comunidad.
Mecanismo de divergencia del nicho.
1. Coexistencia inicial
Dos especies c requerimientos similares ocupan un mismo hábitat.
2. Superposición de nicho.
Ambas especies compiten intensamente x el mismo recurso limitado.
3. Presión selectiva.
Los individuos de ambas especies que utilizan recursos "extremos" (menos disputados) tienen mayor éxito reproductivo.
4. Desplazamiento/partición.
Con el tiempo, las poblaciones divergen en su comportamiento o morfología.
5. Estabilización de la comunidad.
Se reduce la competencia y se permite la coexistencia estable mediante nichos reales diferenciados.
Importancia ecológica y evolutiva clave.
Conocimiento de dinámica poblacional es vital p la biología conservacionista, ya q permite identificar especies en peligro de extinción y planificar estrategias de manejo sustentable.