Clase3.4.Interacciones Biologicas

8/18/2019 Clase3.4.Interacciones Biologicas

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INTERACCIONES BIOLOGIC


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La resistencia ambiental está dada por un conjunto de factores

que la población alcance su máximo potencial biótico.

Factores externos: bióticos

(depredadores, parásitos,

competidores), abióticos

(cambios clima, catástrofes,

escasez alimentos agua etc.)

Factores internos: densidad

elevada provoca un

descenso de la reproducción

(competencia, emigración)

r =Tasa de crecimiento intrínsica o

per capita de la población


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Regulación por la biocenos(Condiciones bióticas)

Es un proceso que puede ser de dos tipos:

1. Debida a la población

2. Debida a la comunidad

Interrelación entre l

componentes del ecosi


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Regulación por la biocenos(Condiciones bióticas)

Es un proceso que puede ser de dos tipos:

1. Debida a la población

COMPETENCIA INTRAESPECIFICA


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Regulación debida a la com

n la comunidad ! ecosistema, las poblaciones están re

entre s" e interact#an. sta relación es un factor limitant

que favorece a unas especies ! perjudica a otras,

interacciones contribu!en a la $estabilidad% del ecosistem

&entro de estas interacciones de regulación, 'a! que des

o &epredación

o ompetencia interespec"fica

o arasitismo

o *utualismo


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Competencia

• Organismos de la misma especiediferente a menudo compiten pormismos recursos

• Todos los organismos tienen un cual es su trabajo o su rol en elecosistema.

• Organismos con el mismo nicho

competir por el espacio, alimentoetc por un recurso limitado.


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Competencia

Interacción entre individuos que compartenrecurso limitante.

Disminución desupervivencia Disminución

fecundidad

Disminución de fitness: menor contribucde descendientes a la siguiente generaci

Individuos deespecie: intra

Individuos deespecie: inter


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Efectos de la competencia intraespe

Reproducción Supervivenci

Recursos y condiciones

Competencia

Cuando son compartid

Cuando son limitantes


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Sin competencia


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Competencia

· La competencia implica reciprocidad, aunecesariamente es totalmente simétrica.


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· El efecto de la competencia es mayor cuántla densidad. Es un proceso denso dependiente


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La competencia puede aumentar la eficaccompetidores fuertes, es decir, su contr

proporcional a la generación siguie

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Competencia

Explotación

Interferencia

Disminución de los recursodisponibles para un individsu consumo por parte de ot

Disminución de los recursosdisponibles para un individusu interacción con otro indiv


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Efecto último

Disminución desupervivencia

Disminución fecundidad

Disminución del fitnessevolutivo

Efectos próx

Disminució

Disminució

> Exposicdepredadore

> Uso de hpobres

> Suscepenfermedad

Competencia


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Competencia interespe

&os especies compiten por los recursos de un mismo ecosi

(alimento, luz, agua, territorio+). l conflicto entre las dos

resolverse de dos formas. ste recurso debe estar limitado

competencia

rincipio de exclusión competitiva:

n una comunidad, dos especies distintas nunca pueden oc

nic'o ecológico. a más eficaz exclu!e a la otra. (j. los mic

del intestino 'umano)

-egregación ecológica. -e reduce la competencia al m"nimo

comportamientos ecológicos distintos.

j. ájaros insect"voros de los abetos americanos


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Repartición de recurs

Repartición de recursos: — espque compiten tienen mas probade coexistir cuando ellos usan lorecursos de distinta forma.

La repartición de recursos entre las en una comunidad reduce la competeinterespecífica


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Competencia: Reparticiórecurso

En un simple modelo de reparticirecurso, el uso de los recursos despecie cae en un espectro de disponibles

Figure 18.7 A Resource Partitionin


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Alta especialización, poca sobreposición

Amplio espectro de recurso, poca sobreposición

Alta generalización, alta sobreposición


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Las pajaros sonmuy similares enla forma y tamaño

del pico. Todos

son insectivoros.

Cambios en la dimension del nichoReparticion de recursos (nicho fundamental versus nichorealizado,Robert MacArthur)


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MacArthur mespecies escomiendo enubicacionestanto hay rerecursos


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ANIMALES:

&entro del ecosistema los organismos comparten el territorio,

alimentan del mismo recurso, pero tienen adaptaciones las dis

poblaciones que les permite aprovec'ar al máximo los recurso

ofrece el medio.

n la sabana africana las jirafas se

alimentan de las 'ojas que crecen

más altas, los rinocerontes de los

arbustos, las cebras de las

'ierbas.

-e produce una diversificaciónque disminu!e la competencia.


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PLANTAS

as plantas no pueden desplazarse por lo que lacompetencia suele ser mu! alta.

l principal recurso es la luz, por ello 'a! una

estratificación. (árboles, arbustos, 'ierbas,

musgos, lianas+).

uando compiten por la 'umedad o por

nutrientes, las plantas que tienen las ra"ces más

profundas tienen más posibilidades de

sobrevivir.

tras recurren a mecanismos para evitar la

competencia, emiten sustancias ácidas o tóxicas

que impiden el crecimiento de otras. (romero,

pino).


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Nicho fundamental-efect

• Nicho: es una combinación de los requisitos del hábitay su rol funcional.

• Nicho fundamental: conjunto de condicionespotenciales en las que se puede mantener una

población viable y cumplir su rol• Evelyn Hutchinson (1952): hipervolumen n-dimension

de las condiciones ambientales en las que se puedemantener una población viable

• Nicho efectivo: parte del nicho fundamental a la que sve replegada la especie por la presencia de

competidores

• Exclusión competitiva: especies privadas de un nichoefectivo por un competidor son empujadas a laextinción


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Modelo de Lotka-Volterracompetencia interespec

• Ecuación logística:

• d Ni / d t=rNi(1-(Ni /Ki))

El grado de

incremento deuna poblacióncongeneracionescontinuas puederepresentarsepor la ecuación

logística

Donde r es ecrecimientoexponencialausencia decompetenciacapacidad d

El equilibrio estable se alcan


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Modelo de Lotka y Volterra dcompetencia interespecific

• Se incorpora la competencia interespecífica anuevo término a la ecuación logística:

• d Ni / d t=rNi(1-(Ni /Ki))-aijN j /Ki

• Nj: número de individuos de la segunda espec• aij: coeficiente de competencia, efecto de j en

crecimiento exponencial r de i

Para dos especies competidoras necesitamos doecuaciones:• d Ni / d t=rNi(1-Ni /Ki)-aijN j /Ki• d Nj/ d t=rNj(1-Nj/Kj)-a jiNi /Kj


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Competencia

• Ambientes fluctuantes: Las fluctuaciones (estacionales o no) modificancondiciones de crecimiento y pueden favorecer a competidores diferenmomentos.

• Según Hutchinson: si las fluctuaciones ambientales se producen a un rlas exclusiones competitivas los competidores pueden coexistir.

• Diferenciación de nichos: los nichos de especies que están compitienddiferenciarse principalmente de dos modos diferentes:

• Utilización diferencial: de los recursos

• Especialización: en determinadas condiciones

Para una especie determinada, los ecosistem

lugares favorables y desfavorables: la heterpuede afectar a la competencia interespecífic

los resultados

“Parches impredecibles”: el peor competidor colonizador, por lo que una especie “fugitiva”

pueden coexistir si hay una creación contin


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Modelo de Tilman de la utilizadiferencial de recursos

• En contraste con la teoría logística de la competenciaTilman, no solo tiene en cuenta la dinámica de las especompetidoras, sino también considera explicítamente los recursos

Isoclina de crecimiento neto cero (ICNC)de una especie limitada por los recursosX e Y.

La especie sobrevivey se reproduce

La especie no so

ni se reproduce

Y

X

ICNC representa el limite del nicho de laespecie


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Modelo de Tilman de la utildiferencial de recurso

Coexistencia potencial dedos especies competidoraslimitadas por dos recursosesenciales

Las ICNC de lasespecies A y B sesuperponen, dandolugar a 6 dominios biendiferenciados

ICNC representa el limite del nicho de laespecie

Cantidad o sum C a n t i d a d o s u m i n i s t r o r e c u r s o Y

1

Noexistencia

Gana A2

Gana A3


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a introducción de especies cambia la interrelaciones

entre las poblaciones de una comunidad.

as plantas cultivadas no sufren las c

de las 'ierbas !a que el 'umano las mediante 'erbicidas, o las protege c

jóvenes, por lo tanto varia la tasa de

natural


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CONSUMO

• Consumir un ser vivo por otro.

• Una básica relación de alim

entre poblaciones de despecies.

• Debe ser evaluado en la basefecto en la población, no

individuo.• Una interacción + (consumid(consumido).


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Principales tipos de con

• Herbivoría: alimentación de plantas por animales. Pueen la muerte de la planta.

• Parasitoidismo: larva de un parasitoide consume su h

• Canibalismo: El que come y el comido es de la misma(depredación intraespecífica)

• Parasitismo: El hospedero provee nutrición a uno o mindividuos parásitos.

• Depredación: El depredador mata a presa y consumede ella.


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Depredación

a depredación es un relación mu! importante de mantenim

! de evolución en los ecosistemas. uando un depredador

presa, lo 'ace generalmente a costa de los individuos más d/b

su n#mero, pero quedando los más fuertes.

0na vez que el n#mero de presas disminu!e, no 'a! suficie

n#mero de depredadores tambi/n mueren generalmente los m

1l disminuir los depredadores aumentan las presas, las pre

más fuertes se reproducen ! integran progiene a la población.

2 similar patrón siguen los depredadores, presentando

respuesta pero con un desfase en el tiempo, por lo tanto

equilibrio dinámico, donde las poblaciones fluct#an en torno a


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Los organismos deben consumir alimesobrevivir.

La depredación ha recibido más atencióotras interacciones biologicas (excepto

competencia)

Dinámica Depredador-Pre


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Modelo depredador-pre

Tiempo

N º I n d i v i d u o s

Tiempo de respuesta

Normalmente sucede que un depredador se alimenta de varias pre

presas sirven de alimento a varios depredadores

Tiempo


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Posible resultados de depredación

• 1. La población de depredadores tienefecto en la abundancia de la poblacipresas

• 2. La población de depredadores eradpoblación de presa, esto puede contriextinción de la población de depredaddebido a la falta de alimento.

• 3. El depredador y la presa coexistenequilibrio dinámico.


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Relación depredador-prequilibrio dinámico

Población deconejos

incrementa

debido a la faltade depredadores

Mpa

La

iLa poblaciónmás grande de

linces sealimenta de más

conejos

La población deconejos decrece

La población de

linces decrecedebido a la falta

de presas


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Dos Puntos a conside

1. Los depredadores pueden limpoblacion de presas.

La población se mantiene bajo


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2. La población de depredadores y

incrementa y decrece en un ciclo


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Modelo de Lotka-Volterra : supu

1. La presa crece exponencialmeausencia de depredadores.

2. La depredación es directamenproporcional al producto de prabundancia de depredadores(encuentros al azar).

3. La población de depredador c

basado en el número de presa


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R = Tamaño de la población de presa (“recu

P = Tamaño población depredador

r = Tasa de crecimiento exponencial de la pr

c = Eficiencia de captura de los depredadore

cRP rR dt dR −=

Tamaño Población de la


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cRP rR dt

dR −=

Tasa de cambioen la población depresa

Tasa

intrínseca decrecimientode la presa

Remocpresa pdepred

PARA LA PRESA


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Para los depredadores:

dP acRP dt

dP −=

Tasa de cambio en la

población dedepredadores

Conversión dela presa en un

nuevodepredador

Tas

de dep

a = eficiencia con la cual la presa esconvertida en depredadoresd = tasa de muerte depredadores


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• Población de la presa alcanza el equcuando dR /dt = 0

– equilibrio – estado de balance entre fueopuestas

– Población en equilibrio no cambia

cRP rR dt

dR −== 0

•La población de presas se estabiliza basado en el tamañpoblación del depredador.

c=Represadepre


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• Población del depredador alcanza e

equilibrio cuando P /dt = 0

• La población del depredador se esta

basado en el tamaño de la población

presa

dP acRP dt

dP −== 0

a: Conen un

c=Remdepred

d: Tasadepred


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El cambio en el número de p

puede causar 2 tipos derespuestas:

Respuesta Funcional: relación e

consumo del depredador y la dede la presa

Respuesta Numérica: cambio en

población de depredadores enrespuesta a la disponibilidad de


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Lotka-Volterra: Las presas son consumdirecta proporción a su disponibilidad (cRPc=Remoción de la presa por los depredadores)

– Respuesta tipo I funcional

– Los depredadores nunca se satisfacen

– No hay limitación en la tasa de crecimie

depredadores


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Respuesta funcional Tipo II: la tconsumo incrementa al principio

eventualmente el depredador se(límite superior en la tasa de co


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Respuesta funcional Tipo III La consumo es baja en baja densid

presa, incrementa y luego alcanlimite superior.


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Respuesta numérica viene desde:

• Crecimiento de la población(aunque la mayoria de las poblaciones de los depreda

lento)

• Immigración

– Poblaciones de depredadores pueatraida por “brote” de presas


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Generalmente la relación de herbivoría esvista diferente a la relación depredadorpresa, funcionalmente ellas son similares.

Los herbivoros tienden a ser más grandeque los carnivoros, y tienen más grande

poblaciones, como resultado de la maneraen que la energía fluye a través delecosistema.

Herbivoros y plantas


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La naturaleza de las plantas tieneprofundos efectos en la evoluciónherbivoros.

Las plantas también se adaptan apresión de herbivoría y desarrollaestrategias para escapar de ladepredación.

Herbivoros-plantas


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HERBIVORIA• Ocurre cuando

animales se aliplantas.

• Generalmente una parte espe

planta (hojas, ffrutos); por estpuede regener

• Se asemeja a la d

cuando la semillacontiene embriónplanta como sementera se consum


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HERBIVORIA

Se piensa que es ecológicamente imposu impacto es todavía debatido. Posimpactos positivos incluyen:

• El aumento de la producción y la abnutrientes.

• Aumento de la calidad de la hojarassuelo.

• Aumento de las posibilidades deestablecimiento exitoso de plántulas

• Mejores condiciones para el crecimi

planta (efecto de la poda)


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Algunas respuestas evode las plantas la herbiv

• 1. Formas mecánicas de protecespinas, ganchos púas etc.

• 2. Defensa química: morfina, nicetc.

• 3. Frutas: Tejido atractivo de “bu

gusto” promueve la dispersión dsemillas


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CANIBALISMO- DEPREDARegulación dentro de la poblac

• Un individuo consume a otro de la misma esp

• Una forma de depredación intraespecífica

• Relativamente común entre insectos cuando es alta. Usualmente los adultos consumen hu

larvas.

• Es un factor denso-dependiente regulador depoblaciones de insectos.


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DEPREDADORES COAGENTES DE BIOCON

• Los depredadorusados para covariedad deplantas y anima

• Llamado :bioco


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Simbiosis

• Algunos organismos de distintas espe

forman relaciones (viviendo juntos) quproporcionan al menos a una de ellas

supervivencia:

• Hay 3 tipos principales: – Mutualismo: Ambos organismos se bene

relación

– Comensalismo: uno de los organismos s

de la relación, pero el otro no es dañado beneficiado.

– Parasitismo: uno de los organismos se brelación a expensas del otro.


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Simbiosis

Organismo 1 Org

Mutualismo +

Comensalismo +

Parasitismo +


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SIMBIOSIS


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Parasitismo

os parásitos son depredadores mu!especializados, que no causan la muerte

del 'ospedador, de la que toma el

alimento. ero si lo debilita, lo que

favorece el ataque secundario de otros

organismos

a relación entre parásito ! 'ospedadorsuele mantenerse en equilibrio !a que

de morir el 'ospedador, morir"a

tambi/n el parásito.

*uc'as de las enfermedades producidas po

de insectos se deben a especies introducidaal transportar los parásitos de un lugar a otr


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Parasitismo es similar a la depredación, exparásito tiende a no matar a su hospedadomiembro de una especie (parásito) consume el tejido o nutrie(hospedador).

(Parasitoide: cuando el parásito mata a su

Endoparásitos vive dentro del tejido o de su

Ectoparásitos Vive fuera del tejido de su hosadherido a él

Epiparásitos son parásitos que parasitan a p

Parasitismo


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Mutualismo

Las dos especies obtienen un beneficio de esta relación

En plantas:Un ejemplo clásico son los musgos en lostroncos de los árboles. Por un lado el musgoalcanza una altura que no conseguiría en elsuelo y así no compite con otras hierbas porla luz. Por su parte el árbol conserva mejor lahumedad y se protege del fuego.

omo otras relaciones interespec"ficas, produce coevoluci

especies ! aumenta la diversidad biológica

Mutualismo Obligatorio: ocurre cuando ambas especies son deotra, y no puede sobrevivir sin ellos

Mutualismo facultativo: ocurre cuando los miembros son capacseparadamente bajo ciertas condiciones.


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Una especie se beneficia y la otra no es

Ejemplos reales y bien documentado decomensalismo son difíciles de encontra

Ciertas epifitas podrían estar involucradrelaciones comensales con sus anfitrioremora y el tiburon

Comensalismo


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Mutualismo alimento-polini


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Interacciones interespecífica

Relación Efecto en especie 1 Efecto e

Competencia - (competidor) - (competi

Depredación + (depredador) - (presa)

Mutualismo +(“compañero” + (“compa

Comensalismo + (epífito) 0 (hosped

Parasitismo + (parásito) - (hospede

Amensalismo: fuerte asimetria en la competencia, uno es dañado ppoco o ningún efecto.


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