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Comunidad (2)

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La Comunidad Ecologica: Algunos componentes,Relaciones energeticas y troficas.

La Comunidad Ecologica: Algunos componentes,Relaciones energeticas y troficas.


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  • 1. COMUNIDADEl planeta tierra contiene sistemas naturales perfectamente adaptadosa las condiciones físicas que en él prevalecen. Dichos sistemas formanun conjunto (la biosfera) dentro del cual funcionan armoniosamente lossistemas climáticos, geológicos y biológicos del planeta. La biósfera denuestro planeta es capaz de abastecerse por sí sola de todas lassustancias y alimentos necesarios para mantener la vida.Las comunidades de consumidores (gente, hormigas, ostras o comején)forman parte de este complejo natural y ninguna especie viviente(planta o animal) puede vivir aislada de este gigantesco sistemaecológico. La humanidad también depende de los sistemas ecológicospara asegurar su existencia en la tierra. Por esto, el funcionamiento delos ecosistemas que componen la biósfera reviste gran importancia parael hombre, quien apenas comienza a percatarse de la vulnerabilidad deestos sistemas.COMUNIDAD, concepto y generalidadesLa comunidad (llamada también comunidad biótica) es un nivel deorganización natural que incluye todas las poblaciones de un área daday en un tiempo dado, la comunidad y el medio ambiente no vivientefuncionan juntos como un sistema ecológico o ecosistema. Lascomunidades naturales contienen un tremendo y desconcertantenúmero de especies, tantas que de hecho, nadie ha identificado ycatalogado todas las especies de plantasanimales y microbios, que seencuentran en cualquier área grande, como por ejemplo una millacuadrada de bosque amazónico u océano.Cualquier comunidad es una unidad relativamente bastanteindependiente compuesta por animales y plantas que viven juntos eninterdependencia. Como en una comunidad humana, los miembrosestán especializados en tareas particulares productores, consumidoresy descomponedores, organizados en una compleja red.En ciertas comunidades los miembros pueden tener forma y tamañoscaracterísticos: los que se hallan en un tronco caído son pequeños yalgunas veces aplanados, los del agua corriente tienen forma navicular,este tipo de comunidades pequeña es dependiente de otras mayores osimilares. Las mayores comunidades terrestres y acuáticas presentanestratificación, es decir diferentes niveles de acuerdo al lugar delbiótopo en el que viven o su posición en la cadena alimenticia o niveltrófico, por lo general este tipo de comunidades es relativamenteindependiente de otras, necesitando sólo de la energía solar paramantenerse. Las comunidades presentan diversos tipos deespecialización, distribución, estabilidad, etc. todas estas variablesserán detalladas más adelante para un mejor estudio.
  • 2. SUCESIÓN ECOLÓGICA EN LAS COMUNIDADESNinguna comunidad es permanente; algunas cambian bruscamente,otras persisten durante años o siglos. Típicamente en cualquier lugar,existe una secuencia o sucesión de comunidades: en primer lugar existeuna fase exploradora, luego cambian gradualmente, maduran (estoscambios no son reversibles) y finalmente llega una fase relativamenteestable, el clímax.En la sucesión de comunidades primero se dan pequeños cambiosllamados micro sucesiones que en forma progresiva vienen a conformarla sucesión principal. Las sucesiones se dan por cambios en los factoresabióticos (humedad, temperatura, movimientos orogénicos, deshielos,etc.) o por la llegada o introducción de organismos foráneos uoportunistas que originan una serie de competencias con las especiesautóctonas y en la que se impone la más adaptada, por esto lassucesiones están relacionadas con la evolución de las especies. Cuandouna comunidad natural se destruye por causas naturales o porintervención humana y el área donde previamente estuvieron esocupada por otra decimos que ha ocurrido una sucesión secundaria.Un ejemplo claro es la sucesión lago - estanque - pantano - prado quese observan en muchas áreas ocupadas por antiguas glaciaciones.El principio de la sucesión ecológica tiene importancia práctica para elhombre. Cualquier campo que sea arado y luego abandonado presentauna secuencia de vegetaciones sucesivas y con ellas especies animalesdiferentes para cada secuencia de vegetales. Todo cambio en loscaracteres físicos o biológicos del ambiente afectará evidentemente atodas las especies, poblaciones y comunidades en distinto grado.DISTRIBUCIÓN, métodos y factores que la regulanNinguna especie animal se halla uniformemente distribuida por toda laTierra, sino que ocupa un área de distribución. La extensión completaen tierra o en el agua en que se presenta una especie se denominadistribución geográfica; y la clase de ambiente en que vive sudistribución ecológica. La distribución geológica de una especie dependede su existencia en el pasado. El estudio de la distribución de losanimales y plantas y de los factores que sobre ellas influyen es el objetode estudio de la zoogeografía y fitogeografía. Las comunidades vegetalesdominantes en su estado clímax tienen una fisonomía distinta a la deotras comunidades de plantas, las cuales a su vez determinan el tipo decomunidades de animales. Las condiciones edáficas, atmosféricas ohídricas especiales son las que determinan una Zona de vida(clasificación de Holdridge que es válida sólo para los continentes) ycada zona de vida posee un tipo distinto de comunidad, por tantopodemos deducir que las comunidades se distribuyen en estas zonas devida (desiertos, estepas, bosques, tundras y páramos con sus
  • 3. respectivas variantes) y están adaptadas a las condiciones abióticas queimperan en ellas (esta clasificación no incluye a los microclimas ni aotros casos excepcionales).Los factores externos que limitan la distribución de denominanbarreras. Entre éstas se hallan:1) Barreras físicas, como la tierra para los animales acuáticos y el aguapara la mayor parte de los animales terrestres o la variación de lascaracterísticas del suelo y del agua.2) Barreras climáticas, como la temperatura (media, estacional oextrema), la humedad (relativa, media, anual o mensual), etc.3) Barreras biológicas, como la ausencia del alimento apropiado o lapresencia de competidores eficaces, enemigos, enfermedades, etc.Estas barreras de transición entre 2 o más comunidades diversas sedenominan ecotonos, este límite es una zona de unión que puede serescasa o de una extensión lineal considerable, pero en todo caso es másangosta que las áreas de las comunidades adyacentes. Un ecotono suelecontener a los organismos de cada una de las comunidades y ademásorganismos que son característicos de la comunidad ecotonal, por loque se dice que estas comunidades son muy ricas en diversidad y quecaracterizan a un lugar determinado. La tendencia hacia una diversidady densidad aumentada en las uniones de las comunidades se denominaefecto de borde.Cada especie de planta o animal tiene un límite de tolerancia -máximo omínimo- a cada factor de su ambiente. En las plantas la tolerancia a losvenenos del suelo o del alimento puede ser estrecha, mientras que a lasdiferentes longitudes de onda del espectro que utiliza para lafotosíntesis es amplia. Los cambios de un factor más allá de los límitesde tolerancia tienen como consecuencia la migración o la muerte, o lasobrevivencia de sólo los individuos mejor adaptados (más tolerantes) alas condiciones alteradas. La distribución de las comunidades estálimitada por la suma total de influencias externas, muchas de lascuales son interdependientes. No obstante, la distribución y el equilibriode una población están sujetos en último término a la ley del mínimo deLiebig, pues está limitada por el factor esencial que se presenta encantidad menor o por alguna fase o condición crítica para la cual laespecie tiene poca latitud de adaptación. Las ostras, por ejemplo,pueden vivir en aguas de distinta salinidad, pero solamente sereproducen sí la temperatura pasa de un cierto mínimo.Puede encontrarse contradicción entre el apego de los animales a susterritorios y sus desplazamientos. Pero puede verse también la unidad:la migración es un medio muy importante de mantener lascorrelaciones del organismo con el medio ambiente. Estas migraciones
  • 4. en algunas ocasiones alteran una comunidad cuando la especiemigratoria decide establecerse en el área de migración originándose otraforma de distribución y sucesión.DENSIDAD, DIVERSIDAD Y SIMILARIDAD EN LAS COMUNIDADESSe entiende por densidad al número de individuos de una mismaespecie que conforman una población por área o volumen del espaciovital que ocupan, a más individuos más densidad. El término densidadno debe confundirse con diversidad que es el número de poblaciones deespecies diferentes de individuos que conforman una comunidad. Estosfenómenos de diversidad y densidad están sujetos a interrelacionesdinámicas como los que ya hemos mencionado.Las poblaciones en las comunidades son poco diversas cuando estánsujetos a factores fisicoquímicos fuertemente limitativos pero ladensidad aumenta si una población se ha adaptado a estos factores ylas otras no como en el caso de la Artemia sp. que es abundante en lassalinas; pero no siempre ocurren estos casos.Cuando las poblaciones en una comunidad están controladosbiológicamente la diversidad es alta, es decir cuando las interrelacionesdel ecosistema aumentan o se relacionan directamente con suestabilidad.Al describir una comunidad, luego de análisis y muestreos, nos lleva acomparar con otras en el mismo o diferentes tiempos. Esto nosconllevará a demostrar la similitud y disimilitud entre las áreasmuestreadas y por ende, la heterogeneidad ambiental en la cual seasienta la comunidad. Entre los más conocidos tenemos:-Índice de Jaccard (Ij):Ij = c / a + b + c * 100 c: # de especies en ambas muestrasa: # de especies en la muestra 1b: # de especies en la muestra 2- Indice de Sokal-Michener (Ssm):Ssm = c + d / a + b + c +d a: # de especies en la muestra 1b: # de especies en la muestra 2c: # de especies en ambas muestrasd: #de especies ausentes en ambas muestras, pero presentes en otrasmuestras
  • 5. Los índices de diversidad en cambio determinan la riqueza de especiesen un área determinada con respecto a otras, los más usados son:- Indice de Shannon-Wiener, que toma en cuenta dos aspectos de ladiversidad, la riqueza de las especies y la uniformidad de la distribucióndel número de individuos de cada especie.H’ = 3.322 ( log10 N - ( 1/N S ni log10 ni ) ) donde:ni = # de individuos de la especie.N = # total de individuos de todas las especies.- Indice de Simpsom, que se basa en la teoría de las probabilidades, lapregunta es: ¿cuáles son las probabilidades de que dos ejemplaresseleccionados al azar en una comunidad infinita correspondan a lamisma especie? De acuerdo a esto tenemos:D = 1 - S ( pi )2 . Variando el valor entre 0 y 1Los índices de similitud y diversidad son importantes pues nospermiten determinar las similitudes de las poblaciones de lascomunidades y la riqueza de una zona ya sea para trabajarla oconservarla, o también para repoblar con una especie que está en víasde desaparecer y que es importante para el desarrollo correcto de lacomunidad.CADENAS ALIMENTICIAS Y NIVELES TRÓFICOSEs importante conocer los entornos de las relaciones alimenticias quese desarrollan en las comunidades, tomando en cuenta: Estructura(componentes); los niveles tróficos; la transferencia de energía y lasmedidas de la complejidad (# de especies) de una comunidad sobre labase de las relaciones alimenticias.1) Estructuras de las cadenas alimenticias: De acuerdo a un modelogeneralizado de estructura trófica, donde tenemos un sistema depastoreo (a partir de vegetales) unidos a un sistema que se alimenta delanterior que es el que se inicia con la Materia Orgánica Muerta (MOM) yse le conoce como Sistema Descomponedor.- En el primero tenemos los siguientes alimentos:a) Productores: Todos los vegetalesb) Herbívoros: Pastoreadores (vertebrados e invertebrados)c) Carnívoros: También vertebrados e invertebrados.
  • 6. Los restos: cuerpos muertos y heces que alimentan al SistemaDescomponedor:a) Materia orgánica muerta: Restos animales y vegetales.b) Detritívoros: Organismos animales que se alimentan de la materiaorgánica muerta.c) Microorganismos: Organismos animales o vegetales que también sealimentan de la materia orgánica muerta (protozoarios, bacterias yhongos).d) Microvoros: Organismos animales que se alimentan demicroorganismos.e) Carnívoros: Se alimentan de los detritívoros o de los micróvoros ypueden ser vertebrado o invertebrados.2) Nivel trófico: Número de etapas que separan a un organismo de losproductores o de la MOM. Los vegetales y la MOM ocupan el primernivel trófico; los herbívoros ocupan el segundo y los carnívoros ocupanmás de un nivel trófico.3) Transferencia de energía: Se refiere a la energía que llega a un niveltrófico, tomando en cuenta la Eficiencia de consumo, de Asimilación yde Producción (lo que pasa al siguiente nivel trófico), así como tambiénse toma en cuenta la energía que se pierde por calor respiratorio.4) Complejidad comunitaria: Se puede conocer la complejidad en unacomunidad sobre la base de las relaciones alimenticias, para esto seusa el llamado Indice de conectancia:C=# de pares interactuantes observados/# de todos los posibles paresinteractuantesSabemos que la biomasa es la sustancia orgánica, expresada endeterminadas unidades. La productividad es la velocidad deacrecentamiento de esta biomasa. Generalmente, la productividad serelaciona a un período y a una superficie determinadas, por ejemplo,por un año y en una hectárea. Se dice: La productividad de la poblaciónde una especie dada de animales durante un año ha sido de tantoskilogramos por hectárea. La materia prima es producida únicamentepor los organismos autótrofos, mientras que los heterótrofos, comohemos visto, consumen sustancias orgánicas ya sintetizadas. Lafitomasa constituye el 97 - 98% (según algunos cálculos, hasta el 99%)de la sustancia orgánica y la zoomasa, la parte restante. Todo esto nosparece desproporcionado, pero la mayor parte de la fitomasa está en elsuelo enterrada y no puede ser plenamente aprovechada por los
  • 7. herbívoros comunes, pudiendo estos vegetales regenerarse y continuarabasteciendo las necesidades de este nivel trófico.El flujo de energía entre estos niveles tróficos es en un sólo sentido,como fenómeno universal en la naturaleza es el resultado de la acciónde las leyes de la termodinámica: transformación de energía de un tipoa otro (luz en energía potencial del alimento), y la producción deprocesos implicando una transformación de energía (luz en alimento).Debido a que algo de energía siempre se disipa como calor, podemosdecir que no existe ninguna transformación espontánea 100% eficiente.El flujo de energía de una comunidad puede esquematizarse en undiagrama de flujo, la importancia de conocer la producción de unacomunidad radica en las posibilidades de aprovechamiento por partedel hombre y además nos ayuda a mantener el equilibrio del ecosistemamanteniendo constante este flujo de energía.Niveles tróficos y cadenas alimentariasTodas las plantas compiten por la luz solar, los minerales del suelo y elagua, pero las necesidades de los animales son más diversas y muchosde ellos dependen de un tipo determinado de alimento. Los animalesque se alimentan de vegetales son los consumidores primarios de todaslas comunidades; a su vez, ellos sirven de alimento a otros animales, losconsumidores secundarios, que también son consumidos por otros; así,en un sistema viviente pueden reconocerse varios niveles dealimentación o niveles tróficos. Los productores son los organismosautótrofos y en especial las plantas verdes, que ocupan el primer niveltrófico; los herbívoros o consumidores primarios ocupan el segundonivel, y así sucesivamente. La muerte tanto de plantas como deanimales, así como los productos de desecho de la digestión, dan la vidaa los descomponedores o desintegradores, los heterótrofos que sealimentan de materia orgánica muerta o en descomposición procedentede los productores y los consumidores, que son principalmentebacterias y hongos. De modo que la energía procedente originariamentedel sol pasa a través de una red de alimentación. Las redes dealimentación normalmente están compuestas por muchas cadenas dealimentación entrelazadas, que representan vías únicas hasta la red.Cualquier red o cadena de alimentación es esencialmente un sistema detransferencia de energía. Las numerosas cadenas y sus interconexionescontribuyen a que las poblaciones de presas y depredadores se ajustena los cambios ambientales y, de este modo, proporcionan una ciertaestabilidad al sistema.Hábitat y nicho ecológicoPara escribir las relaciones ecológicas de los organismos resulta útildistinguir entre dónde vive un organismo y lo que hace como parte desu ecosistema. Dos conceptos fundamentales útiles para describir lasrelaciones ecológicas de los organismos son el hábitat y el nicho
  • 8. ecológico. El hábitat de un organismo es el lugar donde vive, su áreafísica, alguna parte específica de la superficie de la tierra, aire, suelo yagua. Puede ser vastísimo, como el océano, o las grandes zonascontinentales, o muy pequeño, y limitado por ejemplo la parte inferiorde un leño podrido, pero siempre es una región bien delimitadafísicamente. En un hábitat particular pueden vivir varios animales oplantas.En cambio, el nicho ecológico es el estado o el papel de un organismo enla comunidad o el ecosistema. Depende de las adaptacionesestructurales del organismo, de sus respuestas fisiológicas y suconducta. Puede ser útil considerar al hábitat como la dirección de unorganismo (donde vive) y al nicho ecológico como su profesión (lo quehace biológicamente). El nicho ecológico no es un espacio demarcadofísicamente, sino una abstracción que comprende todos los factoresfísicos, químicos, fisiológicos y bióticos que necesita un organismo paravivir.Para describir el nicho ecológico de un organismo es preciso saber quécome y qué lo come a él, cuáles son sus límites de movimiento y susefectos sobre otros organismos y sobre partes no vivientes del ambiente.Una de las generalizaciones importantes de la ecología es que dosespecies no pueden ocupar el mismo nicho ecológico.Una sola especie puede ocupar diferentes nichos en distintas regiones,en función de factores como el alimento disponible y el número decompetidores. Algunos organismos, por ejemplo, los animales condistintas fases en su ciclo vital, ocupan sucesivamente nichosdiferentes. Un renacuajo es un consumidor primario, que se alimentade plantas, pero la rana adulta es un consumidor secundario y digiereinsectos y otros animales. En contraste, tortugas jóvenes de río sonconsumidores secundarios, comen caracoles, gusanos e insectos,mientras que las tortugas adultas son consumidores primarios y sealimentan de plantas verdes como apio acuático.Redes tróficas y alimentariasSe estima que el índice de aprovechamiento de los recursos en losecosistemas terrestres es como máximo del 10 %, por lo cual el númerode eslabones en una cadena alimentaria ha de ser, por necesidad, corto.Sin embargo, un estudio de campo y el conocimiento más profundo delas distintas especies nos revelará que esa cadena trófica es únicamenteuna hipótesis de trabajo y que, a lo sumo, expresa un tipopredominante de relación entre varias especies de un mismoecosistema. La realidad es que cada uno de los eslabones mantiene a suvez relaciones con otras especies pertenecientes a cadenas distintas. Escomo un cable de conducción eléctrica, que al observador alejado leparecerá una unidad, pero al aproximarnos veremos que dicho cable
  • 9. consta a su vez de otros conductores más pequeños, que tampoco sonuna unidad maciza. Cada uno de estos conductores estará formado porpequeños filamentos de cobre y quienes conducen la electricidad son enrealidad las diminutas unidades que conocemos como electrones,componentes de los átomos que constituyen el elemento cobre. Pero hayque poner de relieve una diferencia fundamental, en el cable todas lassucesivas subunidades van en una misma dirección, pero en la cadenatrófica cada eslabón comunica con otros que a menudo se sitúan endirecciones distintas. La hierba no sólo alimenta a la oveja, sinotambién al conejo y al ratón, que serán presa de un águila y un búho,respectivamente. La oveja no tiene al lobo como único enemigo, aunquesea el principal. El águila intentará apoderarse de sus recentales y, sihay un lince en el territorio, competirá con el lobo, que en caso dedificultad no dudará en alimentarse también de conejos.De este modo, la cadena original ha sacado a la luz la existencia deotras laterales y entre todas han formado una tupida maraña derelaciones interespecíficas. Esto es lo que se conoce con el nombre dered trófica.La red da una visión más cercana a la realidad que la simple cadena.Nos muestra que cada especie mantiene relaciones de distintos tiposcon otros elementos del ecosistema: la planta no crece en un únicoterreno, aunque en determinados suelos prospere con especial vigor.Tampoco, en general, el herbívoro se nutre de una única especie vegetaly él no suele ser tampoco el componente exclusivo de la dieta delcarnívoro. La red trófica, contemplando un único pero importanteaspecto de las relaciones entre los organismos, nos muestra loimportante que es cada eslabón para formar el conjunto global delecosistema.Comunidades bióticasSe llama comunidad biótica al conjunto de poblaciones que viven en unhábitat o zona definida que puede ser amplia o reducida. Lasinteracciones de los diversos tipos de organismos conservan laestructura y función de la comunidad y brindan la base para laregularización ecológica de la sucesión en la misma. El concepto de queanimales y vegetales viven juntos, en disposición armónica y ordenada,no diseminados al azar sobre la superficie de la Tierra, es uno de losprincipios importantes de la ecología.Aunque una comunidad puede englobar cientos de miles de especiesvegetales y animales, muchas son relativamente poco importantes, demodo que únicamente algunas, por su tamaño y actividades, sondecisivas en la vida del conjunto. En las comunidades terrestres lasespecies dominantes suelen ser vegetales por dar alimento y ofrecerrefugio a muchas otras especies; de esto resulta que algunascomunidades se denominan por sus vegetales dominantes, como
  • 10. artemisa, roble, pino y otras. Comunidades acuáticas que no contienengrandes plantas conspicuas se distinguen generalmente por algunacaracterística física: comunidad de corrientes rápidas, comunidad delodo plano y comunidad de playa arenosa.En investigaciones ecológicas es innecesario considerar todas lasespecies presentes en una comunidad. Por lo general, un estudio de lasprincipales plantas que controlan la comunidad, las poblaciones másnumerosas de animales y las relaciones energéticas fundamentales(cadenas alimenticias) del sistema definirán las relaciones ecológicasexistentes en la comunidad. Por ejemplo, al estudiar un lago seinvestigarían primero las clases, distribución y abundancia de plantasproductoras importantes y los factores físicos y químicos del medioambiente que podrían ser limitadores. Luego, se determinarían las tasasde reproducción, tasas de mortalidad, distribuciones por edad y otrascaracterísticas de población de los peces importantes para la pesca. Unestudio de las clases, distribución y abundancia de consumidoresprimarios y secundarios del lago, que constituyen el alimento de lospeces de pesca, y la naturaleza de otros organismos que compiten conestos peces por el alimento, aclararía las cadenas alimenticias básicasdel lago. Estudios cuantitativos de éstos revelarían las relacionesenérgicas básicas del sistema y mostrarían con qué eficacia está siendoconvertida la energía luminosa incidente en el producto final deseado,la carne del pez de pesca. Basándose en éste conocimiento, podríaadministrarse inteligentemente el lago para aumentar la producción depeces.BibliografíaCULTURAL, S.A. Atlas de la Ecología Editorial THEMA España 1996112 pp.VILLEE, C. Biología 7° edición Mc Graw-Hill Interamericana México1995 875 ppCUERDA, J. Atlas de Biología Editorial THEMA Colombia 1994 93 pp.COSITORTO, A. Enciclopedia de Ciencias Naturales Medio Ambiente yEcología Editorial Oriente S.A. España 1995 Tomo 3 313 pp.1. THÉRON, A ; VALLIN, J. Ecología de las Ciencias Naturales EditorialHora S.A. España 1987 133 pp.REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASTRACY I. StorerZoología General, Ediciones Omega S.A. Barcelona España.
  • 11. Tercera edición pp. 273 al 312WEISZ, Paul B. Biología, Ediciones Omega S. A. Barcelona España.Quinta edición pp. 228 al 236.V.V. Diozhkin. Acerca de la ecología. Editorial MIR-Moscú-Rusia.EUGENE P., Odum. Ecología. Compañía editorial Continental, S.A.Mexico. Segunda edición pp. 15, 60-73, 43-56, 27-28, 110-125.ARIEL E. Lugo . Los sistemas ecológicos y la humanidad.Secretaría General de los Estados Americanos, monografía 23.SAGREDO, José. Ecología, Diccionarios Rioduero.Ediciones Rioduero Madrid España, segunda edición.