Depredación

Interacciones: Depredación
Parasitoide - Depredador
hospedador - parasitoide
Predación : Consumo de un organismo por otro organismo, estando la presa viva
cuando el predador ataca por primera vez (excluye detritívoros y
descomponedores).
Es un tipo de interacción vertical en la que los consumidores de un cierto nivel
trófico consumen a los de niveles tróficos inferiores.
Existen varias formas:
a. Depredadores: consumen otros animales (presas) matándolas. Águilas,
zorros.
b. Herbivoría: animales que consumen plantas. Granívoros y aquellos parásitos
(áfidos) que reducen adecuación biológica de hospedero.
c. Carnivoría: animales que se alimentan de herbívoros u otros carnívoros.
d. Parasitismo: amimales o plantas que se alimentan de otros organismos.
Asociación obligatoria y raramente el parásito mata a su hospedero (tenias,
hongos).
e. Parasitoidismo. Parasitoides usualmente insectos que depositan huevos en
otros insectos que luego son devorados por la larva).
f. Canibalismo: depredador y presa de la misma especie.
En la predación una población afecta a la otra mediante ataque y
consumo directo, ocasionando efectos sobre:
La presa individual
El depredador
La población de la presa
La población del depredador
Efectos sobre presa individual:
La mata o disminuye su adecuación biológica (como en plantas defoliadas).
Efecto sobre los depredadores individuales:
Un mayor consumo de presas asegura la supervivencia, o sea que disminuye
su tasa de mortalidad.
Se asegura la reproducción y aumenta la adecuación biológica.
COnsecuancias de efectos de depredación:
- Disminuye la tasa de Crecimiento de población presa y previene
sobrepoblación sin autoregulación.
- Aumenta Diversidad, sin predador mas presa „» mas competencia „» menos
Div.
- Aumenta Indice de Selección Natural lo que se traduce en una nueva
adaptación:
Predadores: aumentan la eficiencia en encontrar, capturar y comer presa;
Presas: aumentan eficiencia para evitar ser encontradas, capturadas y
comidas.
La
depredación
aumenta la
riqueza
específica
Defensas Evolutivas de las presas contra los predadores
A diferencia de lo que predicen los modelos, los predadores no tienen
éxito en todos sus encuentros con la presa. Existen diferentes
mecanismos de defensa:
-Químicos: feromonas de alarma alerta de huída a individuos de
misma o distinta especie, secreciones olorosas repelentes, sustancias
tóxicas venenosas.
-Coloración críptica: colores, patrones, formas, posturas para
confundirse c/ medio.
-Coloración de advertencia: indican alta toxicidad.
-Físicos: especies se retraen en caparazones o púas.
- Mecanismos Conductuales: voz de alarma, vida en grupos.
En el control de plagas la actividad principal consiste en limitar el tamaño
de las poblaciones, mediante la reducción de la densidad de éstas a
niveles tolerables por debajo de los umbrales de daño económico gracias
a la introducción de una población parasitoide (control biológico clásico).
Ciclos poblacionales del
gusano de brotes del abeto
(200 años) con ayuda de
análisis de anillos de
crecimiento para estimación,
antes de 1945 los ciclos son
arbitrarios.
Densidad de adultos de Nezara viridula
en sucesivas muestras durante período
(1985 a 1987) expresadas como log
(adultos + 1/m2).Flechas son períodos
de inactividad (Liljestrhom y Bernstein,
1990).
Regular: significa que las poblaciones del insecto, al ser atacadas por una
especie de parasitoide , por ejemplo, disminuyen a tal punto que, por escasez
de alimento, la población del parasitoide también declina. Ambos factores son
interdependientes.
Reducción de tasa de crecimiento de host
por parasitoidismo de T. giacomelli, con
efecto de denso dependencia directa con
retraso temporal.
Mortalidad de huevos por parasitoidismo
de T. basalis mostrando densodependencia directa y retraso temporal
Depredación entre
el Lince y la liebre
Parasitoidismo de Venturia
canescens y su hospedador
Plodia interpunctella en
cultivos de laboratorio.
La Depredación es una interacción fuerte, una fuerza selectiva
de selección natural
“carrera armamentista”.
escenario
La presión selectiva impulsa el desarrollo de estrategias defensivas en las presas.
Los depredadores desarrollaron técnicas más eficientes para capturar presas.
Coevolución: Evolución conjunta de dos o más especies con estrecha relación
ecológica. Evoluciones interdependientes.
Quien experimentará mayor presión de selección, predadores o presas?
Efectos de la depredación sobre la dinámica de las
poblaciones de presa y depredador:
La depredación es un proceso densodependiente:
Significa que los efectos que tenga la interacción de presas (N)
y depredador © dependerán de las densidades de ambas
poblaciones.
Modelos que representan la interacción parasitoide /hospedero y
depredador/ presa
A. J. Lotka (1925) y V. Volterra (1926)
asume que la destrucción de la presa es una función no sólo del número de los
enemigos naturales , sino también de la densidad de la presa, por ejemplo, en
relación con el chance de encuentro de la presa con sus enemigos.
Se predice que las poblaciones de la presa y del depredador fluctuarían de una
manera regular (Volterra llamó a esto ley de ciclos periódicos ). El modelo de
Lotka-Volterra representa una sobresimplificación de la realidad.
Modelo depredador – presa para poblaciones multivoltinas, LV
Supuestos:
•Sin tener en cuenta el depredador, las presas viven en ambiente ideal
(crecimiento exponencial, densoindependiente).
• Ambiente ideal para depredador y el crecimiento del depredador depende
sólo de la disponibilidad de la presa.
• Ambas poblaciones con individuos idénticos y en continua reproducción.
•Tasa de consumo (depredación) es proporcional a la frecuencia de
encuentros.
Modelo Predador Presa: Lotka Volterra, modelo inicial
Modelo tiene dos componentes: P, o cantidad presente de la población
depredadora y N, la cantidad de presa.
La población de la presa incrementa exponencialmente a una tasa r pero
removidos por los P a una velocidad que depende de la frecuencia de
encuentros entre ello
Búsqueda y eficiencia de un depredador , a esto se denomina tasa de
ataque (a, pero cuando a=0 implica ausencia de depredación):
dN/dt = rN − aPN.
dP/dt = −qP,
dP/dt = faPN − qP.
Ecuación de la presa
Ecuación del depredador en ausencia de presas y q es
tasa de mortalidad de depredador
Ecuación predador: faPN es la tasa de nacimiento
del depredador, donde aPN es la tasa de consumo
del depredador y f es la eficiencia ( transferir el
alimento en nuevo depredador).
Cada línea representa combinaciones densidades de P y N que hace que no
cambie ni población presa (dN/dt = 0;isoclina presa cero) ni de depredador
(dP/dt = 0; isoclina depredador cero).
Isoclina cero( tasa de desarrollo
de la presa es cero), con
incremento de presa (N) por
debajo de umbral r/a
densidades de P y decrece por
encima de r/a densidades de P.
La isoclina de depredador cero, con P
incrementando en abundancia por encima
de q/fa densidades de N y decreciendo a
bajas densidades de N (por debajo del
umbral q/fa).
Isoclinas ceros combinadas, flechas combinadas y trabajan en sentido
contrario al reloj. La población conjunta se mueve con el tiempo cambiando
densidades de bajas a altas dens de N se taduce en incremento de P y
luego bajas dens de N decreciendo dens. P. Abundancias bajas de N viene
de un cuarto ciclo antes de abundancia baja de P . Cambios en estos ciclos
continúan indefinidamente.
Diagrama o plano de fase:
Análisis gráfico del Modelo
• Ciclos acoplados: estabilidad neutra (estructuralmente inestables)
Las amplitudes de las oscilaciones depende de abundancias iniciales y
de,,,,,,,,,,,,,Disturbios.
• Si hay influencia externa van a nuevos valores de abundancias que se inician
indefinidamente regresando al ciclo original implica estabilidad.
Densodependencia retrasada en relación depredador presa
• El mecanismo generador de las oscilaciones acopladas en las interacciones P
– N es una serie de respuestas numéricas con retraso temporal. Cambios en
las abundancias de una especie en respuesta a cambios de abundancia de otra
especie.
• La respuesta de abundancia del depredador a abundancias altas de la presa
no ocurren instantáneamente deben convertirse en nuevos individuos
depredadores y eso ocurre en próxima generación .
Limitaciones del Modelo:
Fácil de revelar efectos de densodependencia retrasada porque no
está sujeto a las fluctuaciones de un ambiente natural.
No está sujeto a ataques densodependientes de otros depredadores.
No están sujetos a ineficiencias de muestreo.
Datos de ese tipo en la naturaleza son difíciles de registrar.
Hay que encontrar modelos más realistas.
Una población constante en tamaños provee evidencia para los
efectos de fuerzas estabilizadoras y reguladoras.
La interacción depredador–presa regula en el sentido de actuar
fuertemente sobre poblaciones grandes y suavemente sobre
poblaciones pequeñas. Pero debe buscarse fuerzas estabilizadoras
poblacionales.
Incorporando densodependencia a los modelos, agregando la capacidad de
carga de la presa sin cambiar la ecuación del depredador: Ojo, pueden existir
ciclos en presa por autolimitación sin presencia de depredador.
Isoclina dN/dt = 0 ,competencia intraespecífica. A bajas densidades de N es = a
isoclina de Lotka–Volterra pero a densidades cercanas a K la población puede
mantenerse aún en ausencia de depredadores
Deberíamos incorporar también densodependencia en los predadores
Es también una dinámica estable .Los vectores de fase apuntan hacia las isoclinas
Isoclina dP/dt=0, a altas densidades. Competencia por otros recursos acerca a un límite
superior sobre la población P (isoclina horizontal) sin importar cantidad de N. P* y N*son
las abundancias en equilibrio de depredadores y presas respectivamente.
Las isoclinas dN/dt=0 combinada con isoclina dPdt=0 con diferentes niveles de: (i),
(ii) and (iii).
Amplitud de las oscilaciones es determinada por la eficiencia de los depredadores.
Eficiencia de depredadores
Depredadores más eficientes
(i) Interacción menos estable (oscilaciones más persistentes) y tiene
densidad de equilibrio de depredadores más alta y de presas más baja..
II) Depredadores menos eficientes :
muchas presas necesarias para mantener una población de depredadores,
pero las oscilaciones son más suaves y menos persistentes con
abundancias P* más bajas e incremento en la abundancia N*.
III) Depredadores ineficientes:
Los depredadores fuertemente limitados en sí mismos pueden
eliminar las oscilaciones pero P* es bajo y N* se acerca a KN.
¿Qué estabiliza la relación depredador – presa?
Estabilidad implica que la interacción predador presa no conduce
a la extinción de ninguna de las poblaciones
•Densodependencia de las poblaciones
•Ineficiencia de los depredadores
•Existencia de presas alternativas
•Disponibilidad de refugios para las presas
HERBIVORÍA. GENERALIDADES.
El término HERBIVORÍA hace referencia a CONSUMO DE BIOMASA
vegetal. Es un tipo de depredación. Las plantas pueden ser consumidas
completa o parcialmente (ramoneo). En el primer caso, la planta puede morir.
En la herbivoría, el animal opera como consumidor de tejido vegetal para su
único beneficio. En el herbivorismo los atributos “mediadores” están
escondidos en detalles fenológicos, en la fitoquímica y en complejos
procesos metabólicos entre planta - animal. El efecto neto de un
individuo sobre otro, será el resultado de la suma de los efectos benéficos,
menos la suma de los efectos negativos.
La predación de semillas es un tipo especial de herbivoría que resulta en
efectos significativos y a menudo complejos, sobre la dinámica de las
poblaciones vegetales.
Hay multitud de características que confieren resistencia contra los herbívoros. En
general son mecánicas o químicas.
Mecánicas:
„ÏResinas (savia lechosa de las Euforbiáceas que engoma las mandíbulas de los
insectos; o las resinas de los Pinus que atrapan abejones descortezadores).
„ÏEspinas, comunes en cactáceas, evitan que los herbívoros alcancen el tejido de hojas
y tallos
„ÏPelos que las protegen de los insectos herbívoros reduciendo su movilidad,
impidiendo la oviposisción, aumentando la descación de huevos, disminuyendo el
crecimiento de larvas y en algunos casos pueden atrapar el insecto o perforar su
cutícula.
Aunque estas características mecánicas tienen también muchas funciones que no
tienen que ver con la defensa, frecuentemente se ha supuesto que han evolucionado
como impedimentos para los herbívoros.
Químicas:
Sustancias aleloquímicas o compuestos secundarios (metabolitos) que no tienen un
papel directo en funciones primarias como respiración y fotosíntesis.
La siguiente tabla muestra los tipos de estrategias desarrolladas por las plantas para
“evitar” o “tolerar” la herbivoría en función de la presión de herbívoros (Booth, 2003).
Referencias:
Begon M Harper J L & Townsend C R. 1999. Ecología: individuos, poblaciones
y comunidades. 3ª edn. Omega
BOOTH B.D. et al 2003. Weed Ecology in natural and agricultural
ecosystems.Cap. 9. CAB. Int.
Ricklefs R E & Miller G. 1999. Ecology. 4ª edn. W. H. Freeman
Hassell, M.2000. The Spatial and Temporal Dynamics of Host- Parasitoid
Interactions. 199 pp. Oxford Series in Ecology and Evolution.
Liljesthröm, Bernstein, 1990. Densitiy dependence and regulation in the system
Nezara viridula (Hemiptera: Pentatomidae) host and Trichopoda giacomelli
(Diptera: Tachinidae), parasitoid. Oecologia 84: 45-52.