Teoría general de Ecología y su relación con la Agroecología

TEORÍA GENERAL DE ECOLOGÍA Y SU RELACIÓN CON LA AGROECOLOGÍA.
La agroecología explica la estructura y la función de los agroecosistemas
(ecosistemas que han sido artificializados por la acción humana) sustentándose en
los mismos principios ecológicos que rigen la dinámica de los ecosistemas
naturales. Esto obliga a reconsiderar con más detalle ciertos aspectos de la
estructura biótica de los ecosistemas para comprender los aciertos y errores de las
prácticas utilizadas en el manejo, en la nutrición y en la sanidad de los
agroecosistemas agropecuarios y descubrir la repercusión de estas sobre la salud
vegetal, animal y humana.
Al analizar los tipos de interacción entre las especies vemos que una especie
puede tener efectos positivos (+), negativos (-) ó neutros (o) sobre el crecimiento
poblacional o el bienestar de otra especie. Así tenemos que teóricamente las
poblaciones de dos especies pueden interactuar de maneras básicas que
corresponde a nueve posibilidades de combinaciones de (o), (+) y (-) tales como:
o o, - -, + +, + o, o +, o -, - o, + -, -+
En ecología se emplean los siguientes términos para designar estos tipos de
interacción:
Competencia (- -): Ambas poblaciones se inhiben mutuamente y tienen algún tipo
de efecto negativo entre sí.
Depredación (+ -): positivo para el depredador, negativo para la presa.
Parasitismo (- +): negativo para el hospedero, positivo para el parásito. De
acuerdo con la ecología de poblaciones y la dinámica de esta relación esta
definición debe analizarse cuidadosamente, tal como se hará más adelante.
Comensalismo (+ o): una especie, el comensal, se beneficia y la otra no es
afectada.
Cooperación o mutualismo (+ +): ambas poblaciones se benefician en la
interacción que puede ser opcional (cooperación) o esencial para la supervivencia
de ambas especies (mutualismo).
 RELACIÓN DEPREDADOR – PRESA.
Estas relaciones son fundamentales para los equilibrios poblacionales en los
ecosistemas y cuando se busca realizar actividades agropecuarias que estén
orientadas por un enfoque agroecológico se debe reconocer y respetar su
Juan Guillermo Restrepo Arango. Médico Veterinario. Docente. Facultad ciencias Agrarias U. de A.
importancia. Infortunadamente las acciones humanas las desconocen y por esto
provocan desequilibrios. Basta recordar la historia de la problemática generada
por los conejos domésticos al ser introducidos en el continente australiano. Los
conejos se introdujeron en el año de 1862 y por no existir los predadores que
controlaran su crecimiento poblacional, esta especie se convirtió en “plaga”.
Iguales situaciones ocurren en los campos de cultivo donde la población de
insectos herbívoros (fitofágos) ha aumentado como consecuencia de la falta de
predadores (mamíferos, aves u otros insectos) que se extinguieron ya sea por la
muerte de estos como consecuencia de la destrucción de sus hábitats con sus
respectivos nichos y también por la muerte y aún extinción de muchas especies de
predadores que actuaban como controles biológicos, provocada directamente por
el uso de los agrotóxicos empleados para combatir los insectos considerados
“plagas”.
Debe entenderse que la relación depredador – presa aunque no es benéfica para
el individuo que muere, si lo es para las poblaciones de las presas en su conjunto
ya que se evita la sobrepoblación, lo cual lleva a un sobrepastoreo o a un
consumo exagerado de recursos.
Durante siglos los agricultores han estudiado los mecanismos utilizados por las
plantas para equilibrar el grado de vulnerabilidad de ellas, como presa, frente a los
fitófagos (predadores de los vegetales).
Las plantas al no poder escapar corriendo u ocultándose de un consumidor
(herbívoro) se pueden defender produciendo espinas, hojas coriáceas (duras),
cerosas y sustancias tales como fenoles, taninos que actúan como tóxicos y
repelentes para los animales.
El ser humano, que ha evolucionado simultáneamente con el mundo natural, en
este caso con las plantas, ha aprendido a utilizar estas sustancias químicas
producidas. Hoy conoce y utiliza sustancias vegetales producidas por plantas tales
como:




Árbol del Neem (Azadirachta indica): posee sustancias químicas que
inhiben el crecimiento poblacional de aproximadamente 100
especies de insectos, ácaros y nematodos.
El tabaco (Nicotiana tabacum) con la nicotina.
El crisantemo (Chrysanthemum Cinerariaefolium) con el piretro.
Barbasco (Lonchocarpus nicou ) con la rotenona.
Juan Guillermo Restrepo Arango. Médico Veterinario. Docente. Facultad ciencias Agrarias U. de A.
 COMPETENCIA.
La relación de competencia ocurre cuando organismos o especies consumen algo
que no es suficiente para ambos o ambas. En la naturaleza se ve que las plantas
compiten por luz o nutrientes en un bosque y los animales compiten por alimento y
refugio cuando estos recursos son relativamente escasos como consecuencia de
la demanda. La competencia también puede asumir la forma de inhibición mutua
cuando dos organismos interfieren directamente entre sí al luchar por algo,
aunque ese algo no escasee. Por ejemplo algunas plantas pueden excretar
sustancias que interfieran mutuamente o los animales pueden devorarse entre sí.
La primera situación ha sido estudiada por los agricultores ya que al diseñar un
cultivo asociado o mixto debe conocer esas propiedades de los vegetales para
evitar una asociación no benéfica. Esto ha recibido el nombre de Alelopatía.
Se ha considerado que la competencia lleva a ambas partes a afectarse
desfavorablemente (- -). A nivel de población esto significa que la densidad o tasa
de crecimiento de la población se reducirá o se mantendrá bajo el control de la
acción competitiva. Existen las formas de competencia intraespecífica entre
miembros de la misma especie y la extraespecífica entre dos o más especies.
La competencia intraespecífica puede ocurrir cuando manejamos animales
domésticos, los cuales pueden presentar patrones de conducta caracterizados por
un marcado comportamiento territorial. En las plantas también se presenta la
competencia intraespecífica por nutrientes.
No se debe olvidar que la intensidad de la competencia interespecífica depende
del grado de similitud entre las necesidades de las especies y además el grado de
competencia es proporcional a la magnitud de la superposición de nichos
ecológicos de las especies en competencia. Es aquí donde el ser humano obra
como el mayor competidor de la naturaleza al ocupar todos los nichos y competir
por recursos con las demás especies animales y vegetales.
La agroecología estudia los mecanismos de adaptación que se dan durante el
proceso evolutivo de las especies de animales y vegetales durante el cual dos o
más especies que interactúan obran como agentes de selección natural, una
respecto a la otra, en el proceso conocido como COEVOLUCIÓN. Este proceso es
la selección natural recíproca entre dos o más grupos de organismos que tienen
estrechas relaciones ecológicas, pero sin intercambio de información genética (sin
entrecruzamiento) entre los grupos.
Los procesos de adaptación reducen la superposición de los nichos ecológicos
entre especies que coexisten. Esto es desconocido por el ser humano y muchas
veces en forma errónea se altera la composición poblacional de un territorio al
Juan Guillermo Restrepo Arango. Médico Veterinario. Docente. Facultad ciencias Agrarias U. de A.
introducir especies nuevas, las cuales empiezan a ocupar el mismo nicho
ecológicos de otras especies de manera simultánea y continuamente. Esto
provoca una competencia por recursos limitados y una de las especies puede
desaparecer o extinguirse, presentándose la exclusión competitiva. Pero en la
naturaleza existen mecanismos coevolutivos que llevan a la coexistencia ya que
aunque las dos especies tienen necesidades similares, por lo regular ocupan un
nicho más pequeño que el que cualquiera de ellas ocuparía si estuviera sola.
En la agroecología se busca manejar la relación presa – depredador, la cual se da
también entre una planta (presa) y un animal herbívoro (depredador)
conociéndose como herbivorismo, a través de una administración de los
ecosistemas en lugar de querer matar directamente al insecto fitófago. El agricultor
debe recordar que el insecto fitófago es a su vez consumido por predadores que
pueden ser otros insectos, o reptiles o mamíferos o aves. Por eso debe conservar
la biodiversidad en las áreas agrícolas, generando y protegiendo hábitats y nichos
dónde se puedan refugiar y reproducir estos últimos animales.
 PARASITISMO.
El término parásito puede aplicarse a un organismo pequeño que vive sobre o
dentro de un hospedero, el cual le sirve de alimento y de hábitat. Aquí se puede
hallar una diferencia con un depredador el cual es de vida libre y generalmente
mayor que su presa, la cual le sirve de fuente de alimento pero no como hábitat.
Se considera que los organismos parásitos tienen generalmente un ritmo
reproductivo rápido, algunas veces hasta exponencial y presentan una gran
especificidad o afinidad por una especie determinada. Son organismos muy
especializados en estructura, metabolismo y ciclo vital según sea necesario para
su adaptación al medio interno o externo donde habita y para lograr su dispersión
desde un hospedero individual a otro.
La consideración de la especificidad del huésped que poseen los parásitos es útil
para el seguimiento epidemiológico y la compresión de los estados de salud y
enfermedad. Esta relación específica hace que muchas especies de parásitos sólo
puedan vivir en una o en unas pocas especies de hospederos, lo cual permite que
la interacción hospedero –parásito sea especialmente íntima y potencialmente
limitante para ambas poblaciones.
En la agronomía el estudio de los insectos que se han convertido en problema
siendo consideradas “Plagas”, generalmente como consecuencia del mal manejo
de los agroecosistemas, ha permitido identificar algunos parásitos que pueden
afectar a estos parásitos que se han convertido en amenaza para los cultivos.
Pero deben realizarse estudios cuidadosos de estas relaciones para evitar la
utilización de parásitos generalizados que puedan atacar también poblaciones de
Juan Guillermo Restrepo Arango. Médico Veterinario. Docente. Facultad ciencias Agrarias U. de A.
insectos que en ese momento no hacen daño a los cultivos o, peor aún, a
especies que podrían servir de control biológico.
Otros aspectos fundamentales de las relaciones entre un hospedero y un parásito
son las adaptaciones ocurridas durante el proceso de la coevolución. Estas hacen
que los efectos limitantes del parasitismo tienden a ser reducidos y los efectos
reguladores se van ampliando e intensificando cuando las poblaciones
interactuantes han tenido una historia evolutiva común, en un ecosistema lo
suficientemente diverso (biodiversidad) en el espacio para permitir una adaptación
recíproca y paulatina.
Así, la selección natural, a través de la coevolución tiende a reducir los efectos
adversos en ambas poblaciones interactuantes, ya que una depresión drástica de
las poblaciones del hospedero también podría dar por resultado la extinción del
parásito. En la medicina veterinaria o en la medicina humana este fenómeno se
conoce como estabilidad enzoótica o estabilidad endémica. Esto explica que las
interacciones más violentas entre hospedero y parásito se dan con más frecuencia
cuando estas son de origen reciente o cuando ha habido una perturbación violenta
en la dinámica del ecosistema o de un agroecosistema determinado, causado
generalmente por las actividades humanas o cambios climáticos drásticos.
Este principio de la coevolución como fundamento de la estabilidad entre los
agentes biológicos y los hospederos se está estudiando también en la medicina
humana donde se sabe que las enfermedades recientemente entradas a un
ecosistema son más graves. Basta recordar la tragedia ocurrida durante la
invasión de los europeos a los territorios del hoy continente americano, donde
sucumbieron millones de habitantes indígenas de estos territorios al verse
expuestos a los virus de la gripe y de la viruela traídos por los invasores.
Ha existido una propuesta técnica para el manejo de agentes causantes de
enfermedades fundamentada en la destrucción y erradicación de estos agentes, la
cual parece ir en contravía con los mecanismos ecológicos que permiten que en
un ecosistema determinado donde hospederos y parásitos (y otros tipos de
agentes biológicos) han estado asociados por largo tiempo y donde los
mecanismos de interacción son o podrían llegar a ser moderados, resultando
neutra o a veces hasta benéfica, desde el punto de vista del largo plazo. Además
no se deben desconocer los mecanismos de la respuesta inmunitaria de un
hospedero que se activan como consecuencia de la presencia de estos agentes.
 COMENSALISMO, COOPERACIÓN Y MUTUALISMO.
Durante una época posterior a la difusión de la teoría de la evolución sustentada
por Charles Darwin se popularizó la concepción de que la naturaleza era el
escenario de una guerra permanente entre asesinos y víctimas, sobreviviendo
Juan Guillermo Restrepo Arango. Médico Veterinario. Docente. Facultad ciencias Agrarias U. de A.
únicamente el más fuerte y apto. Por lo tanto la biología enfatizó únicamente en el
estudio de las relaciones de competencia y depredación olvidándose de una gran
cantidad de interacciones fundamentadas en el beneficio mutuo.
Fue en el año de 1902 cuando el luchador social y revolucionario ruso Pedro
Kropotkin escribió un libro titulado: Ayuda mutua: un factor de evolución. En el se
le criticaba a Darwin el haber puesto un énfasis excesivo en una selección natural
basada en una "sangrienta batalla” y recopiló las muchas formas en que la
supervivencia de las especies es favorecida por la ayuda, muchas veces
dependiendo totalmente de esta, de un individuo a otro o de una especie a otra
para beneficio mutuo.
Fritjof Capra en “La Trama de la Vida” argumenta que el reconocimiento de la
simbiosis como fuerza evolutiva mayor tiene implicaciones filosóficas profundas.
Todos los organismos mayores, incluyéndonos a nosotros mismos, son
testimonios de que las prácticas destructivas no funcionan a la larga. Al final, los
agresores acaban por destruirse a sí mismos, dando paso a otros que saben como
cooperar y llevarse bien. La vida es mucho menos una lucha competitiva por la
supervivencia que el triunfo de cooperación y la creatividad. Efectivamente, desde
la aparición de las primeras células nucleadas, la naturaleza ha ido evolucionando
por medio de una intrincada red de cooperación.

Comensalismo.
Existe la forma de beneficio mutuo del comensalismo muy difundido en la cual un
participante se beneficia pero aparentemente no tiene efectos sobre el otro. Un
ejemplo de esta es la relación entre las garzas bueyeras (Bubulcus ibis) y los
mamíferos que pastan. Se alimentan habitualmente en el suelo cercano al cuerpo
de los bovinos u otros mamíferos grandes, especialmente en la zona cercana a la
cabeza y las patas de ellos, donde capturan los insectos que son espantados por
sus bocas y pezuñas. Aparentemente el beneficio sería para las garzas,
pareciendo no haber un efecto benéfico muy evidente para los bovinos. Pero al
estudiar y cuantificar la cantidad de alimentos que fue recolectada del estómago
de varias garcillas se descubrió un peso promedio de 120 gramos por individuo,
significando que cada ave come al mes 3,6 kilogramos de insectos, lo cual sirve
de control de las poblaciones de insectos y ácaros que acosarían a los bovinos.

Mutualismo.
Esta forma de interacción positiva está presente en diversos tipos de asociaciones
presentes en los agroecosistemas agropecuarios. En muchas de ellas la relación
Juan Guillermo Restrepo Arango. Médico Veterinario. Docente. Facultad ciencias Agrarias U. de A.
es tan íntima que puede llegar a resultar vital o necesaria para la supervivencia de
ambas o aún de múltiples especies involucradas y por eso se simboliza como ++ /
++ para resaltar la relación obligatoria.
Así muchos pares o grupos mayores de especies viven juntas para beneficio
mutuo, ninguna pudiendo vivir por sí sola. Estas relaciones no sólo benefician
individuos sino que benefician al conjunto del ecosistema. Este es el caso de la
relación simbiótica entre las bacterias Rhizobium que habitan en los nódulos
especiales de las raíces de las plantas superiores conocidas como leguminosas,
las cuales se beneficiarán mutuamente y además, realizan el paso del nitrógeno
atmosférico hacia el depósito terrestre.
En el mutualismo generalmente participan dos especies taxonómicamente
distantes, cada una de las cuales aportan funciones y sustancias vitales que la
otra necesita. La relación entre los bovinos y los microorganismos del rumen es el
ejemplo de este tipo de asociación mutualista donde el bovino ofrece alojamiento a
las diversas poblaciones de bacterias y protozoos, dando condiciones de
temperatura, humedad, pH, asegurando la reproducción y permanencia de estos
microorganismos. Las bacterias, a su vez, transforman los elementos que
componen de la hierba, desdoblando la celulosa y transformándola en ácidos
grasos volátiles (Acético, propiónico y butírico) los cuales entran en la circulación
sanguínea del bovino y son ellos lo que suministran la energía necesaria para la
realización de todas las funciones vitales del animal.
Existe otra clase de mutualismo que implica un organismo autótrofo y otro
heterótrofo, conocido como la relación de las micorrizas (hongo – raíz). Estos
hongos interactúan con el tejido de las raíces para formar unos “órganos”
compuestos que mejoran la capacidad de una planta para extraer minerales del
suelo. Delgados filamentos fungales, llamados hifas emergen del tejido combinado
entre hongo y raíz y pueden extraer fósforo (P) y otros nutrientes escasos que no
estarían disponibles para raíces micorrizadas.
Se conocen dos formas de micorrizas:
 Ectomicorrizas: donde el hongo forma una vaina o red alrededor de las
raíces en crecimiento activo y a partir de la cual las hifas se proyectan en el
suelo, muchas veces a grandes distancias. Esta asociación se aprecia
especialmente en plantas coníferas y otros tipos de árboles.
 Micorrizas vesiculares – arbusculares: ellas penetran el tejido de la raíz
formando estructuras parecidas a vesículas (de ahí su nombre). Las hifas
se extienden por el suelo como en el caso de las ectomicorrizas. Este tipo
Juan Guillermo Restrepo Arango. Médico Veterinario. Docente. Facultad ciencias Agrarias U. de A.
de micorrizas coloniza casi todos los géneros de plantas - con sólo pocas
excepciones – herbáceas, casi todas las plantas cultivadas por el ser
humano, arbustos y árboles en todas las zonas de vida.
Referencias.
Capra, Fritjof. La trama de la vida. Una nueva perspectiva de los sistemas vivos. 5ª ed. Editorial
Anagrama, S.A. Barcelona. 2003
Odum. Eugene. Ecología: Peligra la vida. 2º ed. Nueva Editorial Interamericana. México. 1995
Purves, William K et al. La Vida. La ciencia de la biología. Sexta edición. Editorial Médica
Panamericana. Madrid. 2002
Juan Guillermo Restrepo Arango. Médico Veterinario. Docente. Facultad ciencias Agrarias U. de A.