El documento describe los rasgos biológicos de los organismos y su importancia para comprender la estructura y funcionamiento de las comunidades. Define los rasgos biológicos y explica las teorías subyacentes como el "hábitat templet" y la evolución de los rasgos. También describe los tipos de rasgos, sus usos para evaluar gradientes ambientales y un ejemplo de su aplicación para la bioindicación en América del Sur.

1. Rasgos biológicos

2. Rasgos biológicos Esquema general Definición Base teórica: estructura vs. función, “hábitat templet”, evolución, ensamblaje comunidades, plasticidad fenotípica Tipos de rasgos: biológicos y ecológicos Usos: gradiente natural y antrópico Como utilizarlos: bases de datos, análisis Su aplicación en América del Sur: un ejemplo de bioindicación

3. Característica de las organismos vivos referente a su morfología, ciclo vital, reproducción, dispersión, fisiología o comportamiento (independientes de aspectos taxonómicos) Rasgos biológicos Definición

4. Rasgos biológicos Definición

5. ESTRUCTURA (las piezas del sistema) Rasgos biológicos: TEORÍA Estructura vs. Función FUNCIÓN (del papel de las piezas en el sistema) Filtradores (FPOM)

6. ESTRUCTURA (las piezas del sistema) Rasgos biológicos: TEORÍA Estructura vs. Función # especies # taxones # funciones # rasgos FUNCIÓN (del papel de las piezas en el sistema)

7. ESTRUCTURA (las piezas del sistema) Rasgos biológicos: TEORÍA Estructura vs. Función FUNCIÓN (del papel de las piezas en el sistema) FUNCIONAMIENTO (las propiedades del sistema)

8. Rasgos biológicos: TEORÍA Estructura vs. Función Cambios en estructura no se traducen necesariamente en cambios en función... ni en funcionamiento Coleman & Whitman 2005 Hooper et al. 2005

9. Rasgos biológicos: TEORÍA Teorías básicas Habitat filter concept (Thienemann 1920) + Niche Concept (Hutchinson 1957) + r-K concept (McArthur & Wilson, 1967) « Habitat Templet » (Southwood 1977, 1988) (Townsend & Hildrew 1994)

10. Rasgos biológicos: TEORÍA El “habitat templet” Ho = El hábitat es un marco donde la evolución forja rasgos característicos H 1 = Hay constricciones históricas y filogenéticas. No hay relación entre el ambiente y los rasgos del organismo AMBIENTE SIMILAR = RASGOS SIMILARES

11. El hábitat está definido por múltiples ejes Rasgos biológicos: TEORÍA El “habitat templet” Dügel et al 2007 Bonada et al 2004

12. El hábitat está definido por múltiples ejes Rasgos biológicos: TEORÍA El “habitat templet” El hábitat está definido por múltiples ejes VARIACIÓN ESPACIAL y TEMPORAL Variación temporal Variación espacial Rasgo 1 Rasgo 2 Variación temporal Variación espacial Hábitat 1 Hábitat 2 Hábitat 3

13. Rasgos biológicos: TEORÍA El “habitat templet” Frissell et al. 1986 Los ecosistema fluviales tienen una estructura jerárquica

14. Rasgos biológicos: TEORÍA El “habitat templet” Poff 1997 La selección se da de forma jerárquica: FILTROS AMBIENTALES

15. Rasgos biológicos: TEORÍA El “habitat templet” Las especies se caracterizan por su NICHO ECOLÓGICO NICHO FUNCIONAL No es al azar, está gobernado por la evolución

16. Rasgos biológicos: TEORÍA Evolución de los rasgos biológicos

17. Rasgos biológicos: TEORÍA Evolución de los rasgos biológicos Existen rasgos que dependen de la filogenia pero otros no Especies que ocupan un mismo hábitat tienen o no rasgos similares? Especies relacionadas evolutivamente tienen o no rasgos similares? Cavender-Bares et al 2004

18. Rasgos biológicos: TEORÍA Evolución de los rasgos biológicos Especies que ocupan un mismo hábitat tienen o no rasgos similares? Especies relacionadas evolutivamente tienen o no rasgos similares? Hay estructura filogenética en la comunidad? Entender la estructura filogenética de la comunidad nos permite determinar los mecanismos ecológicos del ensamblaje de comunidades (abióticos / bióticos) aportando información sobre la historia evolutiva de los rasgos Especies que ocupan el mismo hábitat (mismo punto de muestreo) están o no relacionadas?

19. Rasgos biológicos: TEORÍA Ensamblaje comunidades y nicho El ensamblaje de comunidades se explica por: FILTRO AMBIENTAL : La especie está o no en un hábitat en función de sus rasgos EXCLUSIÓN COMPETITIVA : La especie está o no en un hábitat en función de si es o no excluida por otra (p.e. especies que son muy parecidas en rasgos). NEUTRALIDAD : La especie está o no en un hábitat por procesos de dispersión y colonización estocásticos

20. Rasgos biológicos: TEORÍA Ensamblaje comunidades y nicho Cavender-Bares et al 2004 Filtro ambiental Competencia Especies Comunidades A B C D E F H I G Rasgos A B C D E F H I G Especies Rasgos Comunidades

21. Phylogenetic Overdispersion Rasgos biológicos: TEORÍA Ensamblaje comunidades y nicho Cavender-Bares et al 2004 Conservación de rasgos Supradispersión fenotípica Convergencia de rasgos Agrupación fenotípica ABIOTIC BIOTIC

22. Phylogenetic Overdispersion Rasgos biológicos: TEORÍA Ensamblaje comunidades y nicho p.e. Quercus Convergencia de rasgos Agrupación fenotípica ABIOTIC

23. Phylogenetic Overdispersion Rasgos biológicos: TEORÍA Ensamblaje comunidades y nicho Conservación de rasgos Supradispersión fenotípica BIOTIC p.e. Hydropsyche

24. Phylogenetic Overdispersion Rasgos biológicos: TEORÍA Ensamblaje comunidades y nicho p.e. Hydropsyche Múrria 2009 Downstream Headwaters Midstream Midstream/Downstream

25. Phylogenetic Clustering Rasgos biológicos: TEORÍA Ensamblaje comunidades y nicho Cavender-Bares et al 2004 Conservación de rasgos Agrupamiento fenotípico ABIOTIC p.e. Dactylogyrus

26. Rasgos biológicos: TEORÍA Ensamblaje comunidades y nicho Cómo se mantiene la coexistencia de especies con rasgos similares? PARTICIÓN DEL NICHO ECOLÓGICO / FUNCIONAL (desplazamiento de caracteres) LOTERIA COMPETITIVA

27. Rasgos biológicos: TEORÍA La plasticidad del rasgo Algunos rasgos presenta más plasticidad fenotípica que otros Humpesch 1979

28. Rasgos biológicos: TEORÍA La plasticidad del rasgo Población 1 crece en elevadas altitudes (con poco O 2 ) Población 2 crece en condiciones normales

29. Rasgos biológicos: TIPOS DE RASGOS Rasgos biológicos y categorías MORFOLÓGICOS

30. Rasgos biológicos: TIPOS DE RASGOS MORFOLÓGICOS Rasgos biológicos y categorías

31. Rasgos biológicos: TIPOS DE RASGOS CICLO VITAL Rasgos biológicos y categorías

32. Rasgos biológicos: TIPOS DE RASGOS REPRODUCCIÓN Y DISPERSIÓN Rasgos biológicos y categorías

33. Rasgos biológicos: TIPOS DE RASGOS FISIOLÓGICOS Y COMPORTAMIENTO Rasgos biológicos y categorías

34. Rasgos biológicos: TIPOS DE RASGOS FISIOLÓGICOS Y COMPORTAMIENTO Rasgos biológicos y categorías

35. Rasgos biológicos: TIPOS DE RASGOS FISIOLÓGICOS Y COMPORTAMIENTO Rasgos biológicos y categorías

36. Rasgos biológicos: TIPOS DE RASGOS Están basados en el nicho ecológico de las especies Distribución + Tolerancia ecológica Mayor labilidad que los rasgos biológicos Ejemplos: Rasgos ecológicos

38. PERMANENTE INTERMITENTE EFÍMERO Bonada et al 2007 Rasgos biológicos: USOS GRADIENTE NATURAL

39. spiracle (air) gills tegument Organic pollution spiracle (air) Heavy metals small body size Riparian forest shredders Cargo-ships bud production Flow reduction swimming Flow increase streamlining + + + - - + Rasgos biológicos: USOS GRADIENTE ANTRÓPICO Respiration technique decrease of oxygen % Impact Change of Type relative abundance

40. Rasgos biológicos: COMO UTILIZARLOS Bases de datos disponibles Europa Tachet et al. 2002. Invertébrés d'Eau Douce. CNRS éditions, Paris. América del Norte Bêche et al. 2006. Freshwater Biology 51:56-75. Vieira et al. 2006. http://pubs.water.usgs.gov/ds187. América del Sur Tomanova and P. Usseglio-Polatera. 2007. Fundamental and Applied Limnology 170/3:243-255. Nueva Zelanda Dolédec et al. 2006. Journal of the North American Benthological Society 25:44-60.

41. Rasgos biológicos: COMO UTILIZARLOS El número y tipo de rasgos y categorías varía según la base de datos utilizada. Datos de rasgos obtenidos de información bibliográfica y/o de observaciones directas de las especies, e incluyen toda la información biológica existente para cada taxón. La resolución taxonómica utilizada es el género . Información para cada taxón y cada categoría: presencia/ausencia o cuantificada utilizando la técnica del código difuso (método más común, Chevenet et al. 1994). Bases de datos disponibles

42. Rasgos biológicos: COMO UTILIZARLOS Bases de datos disponibles

43. Rasgos biológicos: COMO UTILIZARLOS Análisis de datos coinercia ADE4 de R (http://cran.r-project.org/) Filogenia (covariable)?

44. Rasgos biológicos: AMÉRICA DEL SUR Su uso en la zona Neotropical Sylvie Tomanova

45. Rasgos biológicos: AMÉRICA DEL SUR Su uso en la zona Neotropical 66 estaciones de muestreo (Bolivia), con diferente grado de perturbación antrópica

46. Rasgos biológicos: AMÉRICA DEL SUR Su uso en la zona Neotropical

47. Rasgos biológicos: AMÉRICA DEL SUR Su uso en la zona Neotropical Los rasgos pueden utilizarse como herramienta de bioindicación en la zona Neotropical

48. Rasgos biológicos Referencias Bonada, N., Dolédec, S., Statzner, B. Taxonomic and biological trait differences of stream macroinvertebrate communities between mediterranean and temperate regions: Implications for future climatic scenarios (2007) Global Change Biology, 13 (8), pp. 1658-1671. Cavender-Bares, J., Ackerly, D.D., Baum, D.A., Bazzaz, F.A. Phylogenetic overdispersion in Floridian oak communities (2004) American Naturalist, 163 (6), pp. 823-843. Coleman, D.C., Whitman, W.B. Linking species richness, biodiversity and ecosystem function in soil systems (2005) Pedobiologia, 49 (6), pp. 479-497. Dolédec, S., Statzner, B. Invertebrate traits for the biomonitoring of large European rivers: An assessment of specific types of human impact (2008) Freshwater Biology, 53 (3), pp. 617-634. Frissell, C.A., Liss, W.J., Warren, C.E., Hurley, M.D. A hierarchical framework for stream habitat classification: Viewing streams in a watershed context (1986) Environmental Management, 10 (2), pp. 199-214.

49. Rasgos biológicos Referencias Hooper, D.U., Chapin III, F.S., Ewel, J.J., Hector, A., Inchausti, P., Lavorel, S., Lawton, J.H., Lodge, D.M., Loreau, M., Naeem, S., Schmid, B., Setälä, H., Symstad, A.J., Vandermeer, J., Wardle, D.A. Effects of biodiversity on ecosystem functioning: A consensus of current knowledge (2005) Ecological Monographs, 75 (1), pp. 3-35. Lamouroux, N., Dolédec, S., Gayraud, S. Biological traits of stream macroinvertebrate communities: Effects of microhabitat, reach, and basin filters (2004) Journal of the North American Benthological Society, 23 (3), pp. 449-466. Poff, N.L. Landscape filters and species traits: Towards mechanistic understanding and prediction in stream ecology (1997) Journal of the North American Benthological Society, 16 (2), pp. 391-409 Poff, N.L., Olden, J.D., Vieira, N.K.M., Finn, D.S., Simmons, M.P., Kondratieff, B.C. Functional trait niches of North American lotic insects: Traits-based ecological applications in light of phylogenetic relationships (2006) Journal of the North American Benthological Society, 25 (4), pp. 730-755.

50. Rasgos biológicos Referencias Statzner, B., Dolédec, S., Hugueny, B. Biological trait composition of European stream invertebrate communities: Assessing the effects of various trait filter types (2004) Ecography, 27 (4), pp. 470-488. Tomanova, S., Goitia, E., Helešic, J. Trophic levels and functional feeding groups of macroinvertebrates in neotropical streams (2006) Hydrobiologia, 556 (1), pp. 251-264. Tomanova, S., Moya, N., Oberdorff, T. Using macroinvertebrate biological traits for assessing biotic integrity of neotropical streams (2008) River Research and Applications, 24 (9), pp. 1230-1239. Tomanova, S., Usseglio-Polatera, P. Patterns of benthic community traits in neotropical streams: Relationship to mesoscale spatial variability (2007) Fundamental and Applied Limnology, 170 (3), pp. 243-255. Townsend, C.R., Hildrew, A.G. Species traits in relation to a habitat templet for river systems (1994) Freshwaer Biology, 31, pp. 265-275.