57347115.Nicho ecológico 2015

Dr. José Luis Orgeira. Cátedra Ecología General, Facultad de Ciencias Naturales e IML.
Nicho ecológico.
Objetivos:
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Analizar y comprender los conceptos de nicho ecológico por medio de sus
parámetros (amplitud y superposición);
Comprender el concepto de dimensionalidad o hipervolumen;
Comprender el concepto de superposición de nicho para dos especies y saber
calcularlo;
Comprender el concepto de amplitud de nicho para dos especies y saber
calcularlo.
Concepto de Nicho Ecológico.
En términos amplios, nicho ecológico se refiere a la posición y función que un
individuo ocupa dentro de su ambiente. Este concepto incluye a todos los factores
bióticos y no bióticos del ambiente que influyen sobre el ciclo de vida del organismo.
De aquí se deduce claramente que el concepto de nicho involucra también a las
interacciones del organismo con el ambiente. Desde que fue propuesto, el concepto de
nicho ha modificado su enunciado a través de los años:
Grinnell (1917) lo definió como “Unidad de distribución dentro de la cual una especie
está sometida a las limitaciones de su fisiología y su estructura física”. Es decir que lo
que Grinnell definió como nicho corresponde al hábitat de una especie.
Elton (1927) lo definió como “la posición funcional de un organismo dentro de su
comunidad según sus relaciones con el alimento y con el enemigo”. Lo que Elton
enfatiza aquí es la función o “profesión” que tiene una especie dentro de su hábitat.
Hutchinson (1958) unificó los enunciados anteriores definiendo a nicho como “la
totalidad de las variables físicas y biológicas que afectan el funcionamiento de un
individuo”. En otras palabras, según este autor nicho son la suma de factores
ambientales (bióticos y no bióticos) a los que responde un organismo.
Ahora bien; si consideramos a cada factor ambiental (p. ej, temperatura del aire,
humedad, presión atmosférica, latitud, altura, etc.) como una dimensión, podemos
representar al nicho de una especie determinada como un hipervolumen constituido por
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n dimensiones, donde cada dimensión es una de las tantas variables ambientales
que influyen en el ciclo de vida de un organismo. Pero además
debemos tener presente que si una especie depende de ciertos
factores ambientales, deben existir relaciones entre estos factores y
la especie. Entonces, cuando hablamos de nicho también debemos
hablar de cómo se relacionan; cómo se desenvuelven; cómo
interactúan los individuos y los factores ambientales. Si a ello le agregamos que en un
mismo hábitat coexisten
diferentes especies (cada una
de ellas influenciada por un
grupo particular de variables
o factores ambientales),
comprenderemos la
complejidad del concepto de
nicho. Por ejemplo, en un
mismo hábitat coexisten
especies que pertenecen a
diferentes grupos funcionales:
Ejemplo de nicho trófico de la viudita de río Sayornis
nigricans. Sólo podemos representar hasta 3 “dimensiones” o
factores ambientales que determinan su recurso trófico.
carnívoras, frugívoras,
herbívoras, omnívoras, etc.,
cada una de ellas con
diferentes requerimientos de alimento, de espacio, de hábitat y sin llegar a competir
unas con otras pero conviviendo juntas.
El hecho de que las especies utilicen diferentes recursos tróficos no crea necesariamente
competencia entre ellas, pero cuando dos o más especies comparten el mismo recurso,
se produce una competencia interespecífica. Por ello el concepto de nicho está
estrechamente relacionado con el concepto de competencia interespecífica.
Podemos ahora ampliar la definición general de nicho que abarque los conceptos
anteriores: es la relación entre una especie o población y su ambiente con interacciones
mutuas, ya que el ambiente influye sobre el organismo y éste ejerce una respuesta hacia
el ambiente.
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Nicho fundamental y nicho real.
El concepto de nicho fundamental fue presentado por Hutchinson y se refiere al
estado en que una especie se encuentra sola en su ambiente; por lo tanto y al carecer de
toda competencia, su nicho tiene un tamaño determinado
conocido como “Nicho fundamental, virtual o precompetitivo”.
Es obvio que ésta es una situación hipotética, ya que una
especie nunca se halla totalmente sola en un ambiente; es decir,
sin predadores ni competidores de ninguna clase. En términos
más estrictos, la definición de Hutchinson fue “el conjunto
entero de condiciones en las que un organismo puede vivir y
sustituirse a sí mismo”.
En contraparte, Hutchinson definió nicho real como “el
conjunto real de condiciones bajo las cuales un organismo
existe y el cual siempre es menor o igual al nicho
fundamental”. Debido a que este concepto incluye predación y
competencia, a nicho fundamental se lo conoce también como
nicho precompetitivo o virtual, mientras que al nicho real se lo conoce como
postcompetitivo.
¿Podemos medir el nicho de una especie o población?
Si. Existen parámetros que permiten cuantificar al nicho: amplitud y
superposición (o solapamiento). Para comprender estos conceptos debe entenderse qué
es una especie generalista y otra especialista. Una especie generalista es aquella que
presenta un amplio rango trófico; p. ej., una comadreja, una cucaracha común u otro
organismo omnívoro. Por el contrario, una especie especialista es aquella que se ha
especializado en algún tipo particular de recurso. El Koala, por ej., se alimenta de sólo
una de las 14 especies existentes de eucalipto australiano. El Pingüino Adelia, presente
en Antártida, es otro ejemplo. Más del 90% de su dieta está compuesta por sólo una
especie de krill antártico, Euphausia superba. De aquí surgen importantes implicancias
ecológicas, ya que una especie generalista probablemente tenga menos competidores
por el alimento que una especie especialista, ya que bajo diferentes circunstancias,
puede escoger hacer uso de otro recurso. La amplia capacidad de preferencias tróficas la
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hace además menos vulnerables ante eventos catastróficos (naturales o antrópicos)
que una especialista. Entonces, una especie altamente selectiva, especialista o con
una baja diversidad de recursos tróficos tendrá una amplitud de nicho más pequeña,
porque debe maximizar y concentrar su búsqueda y energía únicamente en aquellas
zonas donde el alimento esté efectivamente presente y/o disponible. Por el contrario,
una especie generalista o con una alta diversidad de recursos tróficos poseerá una
amplitud de nicho comparativamente mayor.
Pero ¿qué sucede cuando dos o más especies tienen iguales requerimientos? Estos
requerimientos pueden ser de tipo tróficos, de espacio, de sitios para reproducirse, etc.
Cuando esto ocurre, se produce una superposición o solapamiento de nicho. Por ej., si
dos especies de aves utilizan el mismo hueco para nidificar o dos carnívoros que
coexisten en el mismo hábitat recurren a la misma presa para alimentarse, se habla de
superposición de nichos. Por definición, “la superposición de nicho es la utilización del
mismo recurso por dos o más organismos”. Es obvio que cuanto más completos sean los
solapamientos, significa que más idénticos serán sus recursos. El estudio de este
importante aspecto ecológico es utilizado para evaluar el uso del hábitat por parte de las
especies. En la realidad, dos o más especies no se solapan en forma absoluta o total. Es
decir; los solapamientos ocurren sólo parcialmente ya que mientras algunos recursos
tróficos son usados por ambas (o más) especies, otros recursos son utilizados por sólo
lagunas de ellas.
Entonces, si la amplitud de nicho estudia la diversidad de recursos utilizados por una
especie o población, podemos cuantificarla o medirla con los clásicos índices de
diversidad de Shannon-Wiener o Simpson.
Si la superposición o solapamiento estudia la similitud de recursos utilizados por una
especie o población, podemos cuantificarla o medirla con una variedad de ecuaciones;
entre las que se encuentra la de Macarthur y Levin (1967).
¿Para qué medir estos parámetros de nicho? Para saber en qué forma los organismos
utilizan el ambiente, ya que (según Pianka) un nicho puede ser caracterizado como una
medida de uso de los recursos.
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Cálculos de parámetros de nicho: amplitud y superposición.
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Ejemplos de cálculos de parámetros de nicho:
Objetivo del ejercicio:
Ambas especies, la Viudita de río (Sayornis nigricans) y la Remolinera común
(Cinclodes fuscus) habitan en ríos y lagunas serranas y de yungas. Ambas se alimentan
de insectos acuáticos. Teniendo en cuenta que ambas especies coexisten en el mismo
hábitat, el objetivo es determinar la diversidad de recursos de ambas (=amplitud de
nicho) y el grado de superposición de los nichos tróficos de ambas especies. Observe
que el procedimiento de cálculo es muy similar para los cálculos convencionales de
diversidad. Para el análisis de amplitud se usará el índice de Shannon-Wiener y para el
de superposición o solapamiento el de Mac Arthur y Levins.
Nota: recuerde que en Shannon-Wiener, los logaritmos pueden estar en cualquier base (logaritmos en
base 10, en base 2, logaritmo neperiano, etc). Se sugiere el uso de logaritmos neperianos (n) porque sus
valores suelen ser más altos y, en consecuencia, más fáciles de interpretar. Recuerde especificar con qué
logaritmo ha trabajado.
Para el índice de Shannon-Wiener:
pi =
ni abundancia del recurso de la especie i
N abundancia total del recurso
Para el índice de Mac Arthur y Levins:
qi =
ni abundancia del recurso de la especie i
N abundancia total del recurso
Para el cálculo de superposición de nicho trófico:
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El índice de Shannon-Wiener oscila de 0 a infinito, considerándose como especialista
cuando el valor es cercano a 0 y generalista cuando el valor es mayor.
El índice de Mac Athur y Levin utiliza una escala de 0 a 1, considerándose 0 como
recursos no compartidos entre ambas especies y 1 como recursos totalmente
compartidos o máxima superposición.
De acuerdo a ello, Ud. debe saber interpretar cuál de las dos especies presenta mayor o
menor diversidad de recursos tróficos (= amplitud de nicho) y el grado de similitud de
recursos compartidos por ambas (= superposición de nichos).
BIBLIOGRAFÍA
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