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Relaciones interespecíficas. Tres tipos fundamentales. los individuos de una especie afectan negativamente a los de otra, los individuos de distintas especies se favorecen La interacción es neutra. ¿Cuáles son las consecuencias de las interacciones?. tasa de crecimiento,
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Relaciones interespecíficas Tres tipos fundamentales • los individuos de una especie afectan negativamente a los de otra, • los individuos de distintas especies se favorecen • La interacción es neutra
¿Cuáles son las consecuencias de las interacciones? • tasa de crecimiento, • la reproducción • supervivencia • fitness A nivel individual • capacidad de carga del ambiente • el r poblacional. A nivel poblacional • conjunto de especies que coexisten • Características de las comunidades • composición de las comunidades. A nivel comunidad
Efecto de A sobre B • + - 0 • + + + + - + 0 • - - + - - - 0 • 0 0 + 0 - 00 Efecto de B sobre A
Interacción (+ +) : • Se benefician las dos especies • MUTUALISMO --- La interacción es necesaria para las especies • hongos y algas en los líquenes • termitas y bacterias degradadoras de la glucosa • PROTOCOOPERACIÓN --- pueden vivir en forma independiente. > pájaros y caballos • acacia con hormigas • bacterias fijadoras de nitrógeno y raíces de leguminosas • Rémora y tiburón • Polinizadores y plantas
Interacción (+ 0) COMENSALISMO. Una de las especies se beneficia con la presencia de la otra especie, pero la segunda no es ni beneficiada ni afectada negativamente. • Plantas epífitas sobre árboles. El árbol les provee un hábitat donde vivir, y no es afectado por su presencia. • Aves y árboles
Interacción (- 0) AMENSALISMO. Una de las especies es perjudicada, la otra no es afectada. Alelopatías: plantas que producen sustancias tóxicas para otras especies, y que a su vez no se ven afectadas por la presencia de la otra.
Interacción (- +) Una especie es beneficiada y la otra perjudicada por la interacción. DEPREDACION: es el consumo de un organismo (la presa) por parte de otro organismo (el depredador), estando la presa viva en el momento del ataque. • Depredación verdadera • Herbivoría • Parasitismo • Parasitoidismo • Parasitismo de cría
Interacción (- +) : DEPREDACION: • Depredación verdadera • matan y consumen en parte o totalmente a su presa • a lo largo de la vida matan varias presas Puma, hurón • Herbivoría • No matan la presa al menos en el corto plazo • consumen parte de la presa • atacan varios individuos a lo largo de su vida Llama, Hormigas cortadoras
Interacción (- +) : DEPREDACION: • no matan la presa, al menos en el corto plazo • un organismo se alimenta de parte de otro • los ataques se concentran en uno o pocos individuos a lo largo de su vida • Parasitismo tenias Las hembras colocan sus huevos sobre o cerca de otros insectos, generalmente en estadíos previos al adulto y como consecuencia emerge un adulto del parasitoide y no del huésped. • Parasitoidismo avispas • Parasitismo de cría Aves que ponen sus huevos en nidos ajenos tordos
Interacción (--) : COMPETENCIA INTERESPECIFICA. ambas especies se ven afectadas por la interacción, no necesariamente con la misma intensidad Disminución fitness Extinción de alguna de las especies Efecto negativo interacción Evolución de mecanismos para evitar la competencia
Principio de exclusión competitiva de Gause: dos especies que comparten el mismo nicho no pueden coexistir Hay una similitud máxima a partir de la cual no coexisten
> Similitud en requerimientos de recursos • > Similitud y superposición de nicho > Intensidad de competencia Diferenciación de nichos Para coexistir • Segregación de caracteres • Segregación de hábitat • Diferentes horarios • Segregación de dieta Diferencias Genéticas o Plasticidad
MODELOS DE COMPETENCIA INTERESPECÍFICA Modelo de Lotka Volterra Modelo densodependiente logístico Si dos especies compiten, contribuyen al efecto denso dependiente
Crecimiento logístico dN1/dt= r1*N1*(K1-N1)/K1 Ecuación de crecimiento de la especie 1 aislada dN1/dt= r1*N1*(K1- (N1+ 12*N2))/K1 dN1/dt= r1*N1*(K1- N1- 12*N2)/K1 Ecuación de crecimiento de la especie 1 cuando está presente la competidora (especie 2). • Al efecto de los individuos de 1 le agrego los efectos de la especie 2. • El efecto de individuos de 2 puede ser distinto al efecto de individuos de 1 12 Coeficiente de competencia de 2 sobre 1
Para la especie 2 dN2/dt= r2*N2*(K2-N2)/K2 2 creciendo sola dN2/dt= r2*N2*(K2-(N2+ 21*N1))/K2 dN2/dt= r2*N2*(K2-N2 - 21*N1)/K2 Crecimiento de 2 cuando está presente la competidora (especie 1). 21= coeficiente de competencia de la especie 1 sobre 2
¿Qué sucederá cuando el sistema llegue a un equilibrio? dN1/dt= r1*N1*(K1-N1- 12*N2)/K1=0 dN2/dt= r2*N2*(K2-N2- 21*N1)/K2= 0 K1-N1- 12*N2= 0 N1*= K1- 12*N2 si N1> N1* dN/dt < 0 si N1 < N1* dN/dt >0 K2-N2- 21*N1= 0 N2*= K2- 21*N1 si N2> N2* dN/dt < 0 si N2 < N2* dN/dt >0
K1-N1- 12*N2= 0 N1* = K1- 12*N2 Si N1= 0 K1= 12*N2 N2= K1/ 12 Si N2= 0 N1= K1 K2-N2- 21*N1= 0 N2* = K2- 21*N1 Si N2= 0 K2= 21*N1 N1= K2/ 21 Si N1= 0 N2= K2
Sola K1 N1 N1 Con 2 K1 - 12*N2
Para especie 1 cuando está 2 N2 N1* se achica a medida que crece N2 N1*= K1 - 12*N2 K1/ 12 Isoclina: Recta que une distintos puntos de equilibrio K1 N1 • Si N1= 0 K1= 12*N2 N2= K1/ 12 • Si N2= 0 N1= K1
N2 K2 N2* se achica a medida que crece N1 N2*= K2 - 21*N1 Isoclina: Recta que une distintos puntos de equilibrio K2/ 21 N1 • Si N2= 0 K2= 21*N1 N1= K2/ 21 • Si N1= 0 N2= K2
Si N1= 0 K1= 12*N2 N2= K1/ 12 • Si N2= 0 N1= K1 Isoclina 1 EQUILIBRIO • Si N1= 0 N2= K2 • Si N2= 0 K2= 21*N1 N1= K2/ 21 Isoclina 2 N2 K1/ 12 Isoclinas de crecimiento 0 dN1/dt= 0 K2 dN2/dt=0 K1 K2/ 21 N1
N2 K1/ 12 dN1/dt= 0 K2 dN2/dt=0 K2/ 21 K1 N1 ¿Qué pasa cuando se llega al equilibrio? Especie 1 llega a K1, Especie 2 se extingue
Predomina una especie K1>K2/21 K1 21>K2 1 competidora interespecífica fuerte K2 < K1/ 12 K1>K2 12 K1 K1 21 K2 12 K2 Para la especie 1 el efecto de la competencia interespecífica es menor que la intraespecífica, para 2 al revés
N2 K2 dN2/dt= 0 K1/ 12 dN1/dt=0 K1 K2/ 21 N1 Especie 2 llega a K2, Especie 1 se extingue
Tiende a coexistencia Tiende a K2 N2 K2 Tiende a K1 dN2/dt=0 Punto de equilibrio K1/ 12 Inestable dN1/dt= 0 K1 K2/ 21 N1
Equilibrio inestable Competidores interespecíficos fuertes K1>K2/21 K1 21>K2 K2 > K1/ 12 K2 12> K1 K2 12 K1 21 K1 K2 Para las dos especies la competencia interespecífica es mayor que la intraespecífica
Independientemente de los valores iniciales se llega al punto de equilibrio con coexistencia N2 K1/ 12 dN1/dt=0 K2 Punto de equilibrio Estable dN2/dt= 0 K1 K2/ 21 N1
Equilibrio estable K1<K2/21 K1 21<K2 Competidores interespecíficos débiles K2 < K1/ 12 K2 12< K1 K1 K2 K2 12 K1 21 Para las dos especies el efecto de la competencia interespecífica es menor que la intraespecífica
Competencia por interferencia • depende de la probabilidad de encuentro. • se asume proporcional al producto de las densidades de las competidoras • dN1/dt= r1*N1*(K1-N1- 12*N2 - 12*N1*N2)/K1=0 • dN2/dt= r2*N2*(K2-N2- 21*N1-21*N1*N2 )/K2= 0 Coeficientes por explotación Coeficientes por interferencia 12 21 12* 21
N2 dN2/dt= 0 dN1/dt= 0 N1 Si hay interferencia las isoclinas no son lineales. El efecto de la competencia cambia con la densidad
Si hubiera muchas especies interactuando dN1/dt= r1*N1*(K1-N1- 1i*Ni)/K1=0 dN2/dt= r2*N2*(K2-N2- 2i*Ni)/K2= 0 Competencia difusa
Modelo de Tilman Disponibilidad recurso A Punto de oferta de A Punto de oferta de A, B Vector de consumo A, B Vector de renovación A, B Vector de consumo de A Punto de oferta de B Vector de consumo de B Disponibilidad recurso B
¿Cuál de los recursos necesita consumir más la especie 1 para empezar a crecer? Recurso A Isoclina especie 1 Recurso B A, porque es necesaria > cantidad para llegar al equilibrio
Recurso A Según ese punto de oferta, ¿cuál de los recursos va a limitar antes a la especie 1? Isoclina especie 1 Recurso B B, porque el punto de oferta está más cerca de su isoclina
Isoclina especie 2 Isoclina especie 1 Dos especies, 1 y 2, compiten por los recursos A y B 1 excluye a 2 Distintos puntos de oferta A B Ninguna especie sobrevive
Recurso A d f b e Isoclina 1 c Isoclina 2 a Recurso B En a, no sobreviven ni 1 ni 2 En b y d, se extingue 2 En c y e se extingue 1 En f coexisten
Ambas crecen, 2 se frena primero 1 crece, 2 no Recurso A Ambas llegan al equilibrio d f b Ambas crecen, 1 se frena primero e Isoclina 1 c 2 crece, 1 no Isoclina 2 a Las dos se extinguen Recurso B Coexistencia: cada especie más limitada por recurso distinto y cada una consume más el que la limita
METODOS PARA EVALUAR LA COMPETENCIA . DERIVADOS DE LOTKA VOLTERRA. Método de regresión (Hallett y Pimm, 1979). Para la especie 1 N1= K1- 12*N2 Para la especie 2 N2= K2- 21*N1 K1= 100 12 = 0,8 Censos en el campo Regresión entre N1 y N2, la pendiente es el coeficiente de competencia
Condiciones Método de remoción • poder cambiar los números de una especie en forma significativa • que las respuestas sean observables en tiempos relativamente cortos • la escala espacial debe ser lo suficientemente grande como para observar cambios a nivel poblacional. • Se deben efectuar controles y réplicas adecuados. N1 = 100 N2= 50 Remoción Rta 60 25 Coeficiente de 1 sobre 2 21= N2 (remoción de 1) - N2 (control)/ [N1 (control) - N1 (remoción de 1)] 21= (60-50)/(100-25)= 10/75= 0,1333
MÉTODO INDIRECTO, EN BASE A SUPERPOSICIÓN DE RECURSOS (LEVINS). Se basa en la suposición de que a mayor superposición, mayor competencia. 12= (pi1*pi2)/ (pi1)2 21= (pi1*pi2)/ (pi2)2 pi1: proporción de uso del recurso i por especie 1 Pi2: proporción de uso del recurso i por especie 2 Hojas verdes Semillas Invertebrados Especie 1 50 % 25% 25% Especie 2 25% 10% 65% 12= (0.5*0.25+ 0.25*0.10+0.25*0.65)/ 0.50*0.50+ 0.25*0.25+0.25*0.25) = 0.833
