ECOLOGIA: INTERRELACIÓN DE LOS ORGANISMOS CON SU MEDIO.

temperaturahumedad

Otros individuos

alimentos

refugiosluz

Medio ambiente

Individuo

Condiciones: características físico químicas del ambiente que determinan donde puede vivir un individuo: sobrevivir, crecer o reproducirse

Recursos: son las cosas que los organismos consumen para poder sobrevivir, crecer o reproducirse. El uso por un organismo los hace indisponibles para los otros.

Condiciones: factores del medio ambiente que influyen el desenvolvimiento de los individuos

Temperatura, pH, salinidad

No son consumidas.

Pueden ser modificadas por los organismos

Movimiento de abejas aumenta la temperatura de la colmena

Pisoteo de ganado cambia aireación y compactación del suelo

Lombrices cambian aireación del suelo

Árboles cambian condiciones de insolación

Desechos de organismos cambian pH del agua o suelo

Recursos: son las cosas que los organismos consumen para poder sobrevivir, crecer o reproducirse

•Son consumidos, o el ser utilizados por un individuo los hace indisponibles, al menos temporalmente, para otros individuos

•Pueden generar competencia

•Se caracterizan por su abundancia y disponibilidad

•Proveen energía para las funciones vitales.

•Proveen materiales para construir las estructuras de los seres vivos.

•Satisfacen otras necesidades, como refugios, sitios de nidificación

¿Condición o recurso?

Pasto, árbol, aire, vacas, luz

Árboles, sombra, viento, tierra volando

Condición ambiental Medio interno

Individuo

Barrera

Homeostasis: Mantenimiento de un medio interno constante.

Monitoreo

Regulación

Interacción de los individuos con el medio

Puede fluctuar

cte

unicelulares

Mamíferos, aves

Insectos, anfibios, reptiles

Independencia del m

edio externo<

>

Constancia del

medio interno

El control del medio interno varía según los organismos

La necesidad de mantener un medio interno constante influye sobre las condiciones y recursos que permiten sobrevivir

Rango de tolerancia: rango de intensidades de una condición o tipos y disponibilidades de un recurso donde los individuos de una especie pueden al menos sobrevivir

Nicho ecológico de la especie según Hutchinson: rangos de las condiciones y recursos, ESPACIO MULTIDIMENSIONAL donde se puede mantener una población viable

Rango de tolerancia

+ húmedo + seco+ frío

+ cálido

Rango de tolerancia

Nicho ecológico y rangos de tolerancia

Nicho ecológico

La interacción con otros individuos afecta el uso de los recursos y el espacio (con las condiciones asociadas)

Una especie puede utilizar un rango más amplio de condiciones y recursos cuando está sola que en presencia de competidores o depredadores

Nicho post interactivo < Nicho pre interactivo

Alimento

Agua

Refugios

Se asume que las distintas dimensiones del nicho son independientes

Problemas del Nicho Hutchinsoniano

1- Supone que todos los puntos dentro del hipervolumen tienen la misma probabilidad de supervivencia de la especie

2-No todas las combinaciones de factores ambientales son posibles, el nicho entonces es menor que el definido por el hiperespacio

3- El nicho fundamental está definido según todas las variables abióticas y bióticas, pero el realizado se basa principalmente en relaciones de competencia. (Algunos autores incluyen en el realizado el efecto de la depredación y otras interacciones)

- ¿Qué pasa con el nicho post interactivo respecto al fundamental pre interactivo si las interacciones entre especies son positivas?

Agua

Alimento Nicho realizado

Nicho fundamental

Ampliando la visión de nicho de Hutchinson

Ejemplo: asociación de plantas con bacterias fijadoras de nitrógeno les permite vivir en suelos pobres en nitrógeno, en ausencia de bacterias tendrían nicho más chico

Nicho fundamental: Donde podría existir

Nicho realizado: donde realmente existe

Reproducción

Crecimiento

Supervivencia

+ húmedo + seco+ frío

+ cálido

Dentro del espacio del nicho hay valores que son más favorables que otros para el desempeño de los individuos de la especie

¿Cómo podemos conocer el nicho de una especie?

¿Por su distribución?

¿Por su fisiología?

¿Por su comportamiento?

Reproducción

Crecimiento

Supervivencia

Desenvolvimiento de los individuos

Intensidad de la condición

Respuesta de los individuos a distintas intensidades de una condición

El óptimo se encuentra en valores intermedios

Desenvolvimiento de los individuos

Intensidad de la condición

SC

R

El óptimo se encuentra a intensidades mínimas

Sustancias tóxicas

Metales pesados como Cu, Fe.

Son necesarios en pequeñas cantidades

En altas concentraciones son tóxicos

Intensidad de la condición

El óptimo se encuentra a bajas intensidades de la condición

Desenvolvimiento de los individuos

Así como hay rangos de tolerancia para las condiciones, hay rangos de recursosrangos de recursos dentro de los cuales los organismos pueden desarrollarse

Agua

Zona de decrecimiento por falta de nitrógeno

Zona de decrecimiento por falta de ambos

Zona de decrecimiento por falta de agua

Nitrógeno

Isoclina para agua

Isoclina para

nitrógeno

Isoclinas de equilibrio: puntos de crecimiento 0

R1

R2

Interacción recurso- organismo

Punto de oferta

Vector de renovación

Vector de renovación

Vector de consumo

Vector de consumo

Vector renovación

Vector consumo

RA

RB

Punto de oferta

Renovación

Renovación

Consum

o

Consumo

Dos recursos limitan el crecimiento de una especie

La especie requiere más RA

1

2

La especie está más limitada por RB

La especie está más limitada por RA

isoclina

R1

R2

¿Cuál de los recursos se requiere más para crecer?

Punto de oferta

¿Cuál de los recursos es más limitante de acuerdo al punto de oferta?

R1

R2

R1

R2

¿Cuál de los recursos se requiere más para crecer?

Punto de oferta

¿Cuál de los recursos es más limitante de acuerdo al punto de oferta?

R2

R2

Interacciones entre recursos

Recursos Esenciales: la presencia de uno no influye sobre la necesidad del otro, ambos son necesarios

R1

R2

Las plantas necesitan Carbono y Nitrógeno

Animales necesitan Oxígeno y Hierro

El crecimiento depende de cada uno en forma independiente

Interacciones entre recursos

Recursos Esenciales: la presencia de uno no influye sobre la necesidad del otro, ambos son necesarios

R1

R2

Recursos Perfectamente Sustituibles: se sustituyen exactamente

R1

R2

Isoclina de crecimiento 0

No hay crecimiento

Hay crecimiento

Isoclina de crecimiento 0

No hay crecimiento

No hay crecimiento

Hay crecimiento

Recursos Sustituibles: se sustituyen exactamente

R1

R2

Un recurso puede reemplazar al otro

No necesariamente son iguales

Sólo R1

Sólo R2

Trigo o avena para pollos

Carne de cebra o antílope para león

R1+R2

Si se consumen juntos es necesaria menor cantidad de cada uno

Recursos sustituibles complementarios: necesita menor cantidad total si se consumen a la vez

0

2

4

6

0 2 4 6

R 1

R 2

Perfectamentesustituibles

Sustituiblescomplementarios

Para alcanzar el crecimiento si se consumen juntos los dos recursos es necesaria menor cantidad de cada uno y menor cantidad total

Humanos alimentándose de arvejas y arroz que proveen distintos aminoácidos

Recursos antagonistas: cuando son consumidos juntos se requiere una cantidad total mayor para poder crecer

5

3

4

5<(4+3)

Zona de crecimiento

Tóxicos que actúan en forma sinérgica.

Si se consumen por separado no producen efecto

Al consumirse juntos la cantidad de cada uno es menor pero la cantidad total necesaria es mayor que si se consumen por separado

R2

R1

Inhibición: los recursos se vuelven inhibidores del crecimiento a altas concentraciones

R1

R2 CNo C

No C

No C

No C

No C

Desenvolvimiento de los individuos

R

Micronutrientes que a altas concentraciones son tóxicos

EFECTOS DE LAS CONDICIONES

Dependen

IntensidadDistribución en tiempo

No es lo mismo un día frío que una semana continua.

No son lo mismo dos horas diarias de frío, que 20 horas de frío

¿Por qué?

Generan respuestas que tienen un costo

Duración

Generan respuestas que pueden ayudar a sobrevivir

Del organismo

Las condiciones pueden actuar como ESTÍMULO o INDICADORES de cambios que se avecinan en el ambiente.

Las condiciones pueden afectar las relaciones entre individuos: si un individuo se encuentra en su óptimo, va a tener ventaja sobre otro que esté en el límite de su rango de tolerancia

Especie A Especie Bdesenvolvimiento

Intensidad de la condición

Acortamiento de días Migración de aves

Lluvias Germinación de plantas

temperatura Floración

La temperatura como condición

Ectotermos

De acuerdo a la capacidad de generar calor los organismos pueden ser:

Dependen de fuentes externas de calor.

Pueden controlar su temperatura corporal hasta cierto límite, por rasgos comportamentales:

•tomar sol o buscar la sombra

• mantenerse activos

• usar cuevas

•Presentar estacionalidad en el ciclo

•Ejemplos: peces, reptiles, anfibios, insectos

Tienen la capacidad de generar calor dentro del propio cuerpo

Logran mantener una temperatura corporal constante independientemente del ambiente (dentro de ciertos límites), ya que la endotermia tiene un costo.

Mamíferos, aves

Endotermos

Poiquilotermos: su temperatura varía con la del ambiente

Homeotermos: mantienen su temperatura corporal constante

De acuerdo al grado de regulación de la temperatura

Respuesta metabólica frente a la temperatura

Grado- día: los ectotermos necesitan una combinación de tiempo y temperatura para su desarrollo

Un saltamontes necesita para la eclosión de los huevos 17.5 días a 20 ° C, pero 5 días a 30 ° C

Consumo de O2

Tasa de desarrollo

Temperatura Temperatura

Ectotermos

Grupo de Estudio de Mosquitos. Depto EGE. FCEN. UBA

Relación entre el tiempo de desarrollo de los estadios inmaduros del mosquito Ochlerotatus albifasciatus y la temperatura

Endotermos

Zona termoneutra05

101520253035404550

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Temperatura ambiente

Gasto metabólico temperatura corporal

Zona termoneutra

En algunos casos el costo metabólico de mantener la temperatura corporal a bajas temperaturas es demasiado alto: se abandona la termorregulación, se entra en hibernación o torpor

Efectos de temperaturas altas:

•desnaturalización de proteínas

•desbalance de procesos (por ej. Respiración y fotosíntesis)

•deshidratación

Efectos de temperaturas bajas

•Muerte por cristalización del agua en el interior de las células.

•Retraso en las funciones metabólicas

•lesiones en las plantas, deshidratación

El conocimiento del efecto de las condiciones ambientales sobre distintos tipos de organismos ha permitido al

hombre:

Definir tierras aptas para cultivo. Por ej: Mapas del INTA de acuerdo a precipitación y temperatura

Elaborar mapas de riesgo de transmisión de enfermedades.

Ej: para dengue, Chagas, hantavirus

Manejar tiempos de producción. Ej: floricultura

Generar condiciones de cría o cultivo. Ej: invernáculos

Condiciones de temperatura aptas para A. aegypti

T·mínima>0·C

T máxima<40·C

T media diaria =20·C

Tesis Licenciatura en Ciencias Biológicas. A. Carbajo

Temperatura, demografía y distribución de A. aegypti

Tesis Licenciatura en Ciencias Biológicas. A. Carbajo

Demografía: >10 hab/km2

Altura <3000 m