Competencia interespecífica

INTERACCIONES INTERESPECÍFICAS
Tipo de Interacción
Competencia
Amensalismo
Predación
Mutualismo
Comensalismo
Neutralismo
Población de Población de
la
la
especie 1
especie 2
–
–
+
+
+
0
–
0
–
+
0
0
Competencia interespecífica
La interacció
interacción entre organismos o especies,
especies, en la
cual la eficacia bioló
ó
gica
de
una
especie
es afectada
biol
por la presencia de la otra/s especies
¿Cuándo existe competencia entre dos especies?
CONCEPTO DE NICHO ECOLÓGICO
G. Evelyn Hutchinson
(1903–1991)
Humedad
Humedad
Espacio n-dimensional de condiciones y recursos
donde un organismo puede vivir (o mejor…crecer
y reproducirse).
(Hutchinson 1957)
]
[P
[N]
[N]
[N]
Gradiente ambiental Y
Gradiente ambiental Z
Alta eficacia
biológica
Baja eficacia
biológica
Gradiente ambiental X
Frecuencia de uso del
recurso
Nicho fundamental y realizado
Superposición de nicho
Especie 1
Especie 2
Recurso
Amplitud de nicho
Amplitud de nicho
Superposición de nicho = similitud en el uso del recurso.
(≈ intensidad de la competencia cuando los recursos son
limitantes.
Variable 2
Variable 1
Tipos de competencia
Explotación
Interferencia
Existe (o ha existido) competencia entre dos
especies si:
1. Tienen una distribución solapada;
2. Las especies sufren competencia
intraespecífica;
3. Utilizan un mismo recurso de la misma
manera;
4. El recurso es limitado;
Largo de la corola (mm)
EFECTOS DE LA COMPETENCIA
Pomacentrus moluccensis
Efecto de Corynactis en la producción de
larvas de Balanophyllia
P. amboinensis
(Chadwick 1991)
G.F. Gausse
Densidad de la población
Aislada
En un cultivo mixto
Aislada
En un cultivo mixto
Días
Asterionella
Densidad poblacional
Silicatos (µm)
Silicatos (µm)
Densidad poblacional
Synedra
Tiempo (días)
Silicatos (µm)
Densidad poblacional
Tiempo (días)
David Tilman
Disponibilidad de recurso
Tiempo (días)
La especie B
incrementa su
densidad y reduce la
disponibilidad de los
recursos por debajo
del nivel necesario
para mantener a la
especie A
especie A
especie B
Densidad poblacional
Niveles de
recursos
necesarios
para mantener
a las especies
AyB
Principio de exclusión competitiva
• Dos especies no pueden coexistir (en el mismo
espacio) si ellas requieren exactamente de los
mismos recursos.
Competencia entre Semibalanus balanoides y
Chthalamus stellatus (Cirripedia)
Marea alta
Joseph Connell
Marea baja
Hipótesis: Los individuos adultos de Chthalamus son excluidos competitivamente de la
zona baja intermareal por los indviduos de la especie Semibalanus
1
Removió rocas que tenían a
Chthalamus de la zona
intermareal alta y la fijó en la
zona intermareal baja
2
Permitió la recolonización de
esas rocas por Semibalanus
3
Luego removió a Semibalanus
en la mitad de cada roca y las
fijó nuevamente en la zona
intermareal baja. Monitoreó la
supervivencia de Chthalamus
en cada mitad de roca
4
Chthalmus creció en la mitad
de la roca donde Sembalanus
era removido
Datos (de 3 piedras)
tratamiento
Piedra 1
Piedra 2
Piedra 3
Porcentaje de individuos juveniles y adultos
de Chthalamus muertos en 1 año
Juveniles
Adultos
Remoción de Semibalanus
35
0
Control
90
31
Remoción de Semibalanus
44
37
Control
95
71
Remoción de Semibalanus
40
36
Control
86
75
Cobertura de
Chthalamus (%)
Balanus removido
Chthalamus removido
Cobertura de Balanus (%)
Semibalanus
balanoides excluye
competitivamente a
Chthalamus stellatus
de la zona de marea
baja
Chthalamus
Balanus presente
Chthalamus presente
Marea alta
Balanus
Nicho
realizado
Nicho
fundamental
Marea baja
SEGREGACIÓN DE NICHOS
Frecuencia de uso
COMPETENCIA INTRAESPECÍFICA
Frecuencia de uso
Recurso
COMPETENCIA INTRERESPECÍFICA
Recurso
Modelos de competencia interespecífica
Modelo de Lotka-Volterra
Alfred Lotka
Vitto Volterra
Tasa de crecimiento poblacional r’
La competencia intraespecífica
genera reducción de la tasa per
cápita de crecimiento
poblacional
Cuando N=K, la tasa de
crecimiento poblacional
es 0
Tamaño de la población
Tasa de crecimiento poblacional r1’
Competencia
Intraespecífica
Interespecífica (baja)
Interespecífica (alta)
Tamaño poblacional (N1)
¿Cuánto se reduce K1 por la presencia de
un individuo de la especie 2?
α1,2 =
α2,1 =
COEFICIENTE DE COMPETENCIA
especie 1
especie 2
Punto de
equilibrio estable
Punto de equilibrio
estable
Punto de
equilibrio estable
Punto de equilibrio
estable
Punto de equilibrio
inestable
Una especie gana cuando:
•Tiene una mayor K (= menor competencia intraespecífica)
que la otra especie y…
• experimenta una menor competencia interespecífica de la
otra especie
Hay una coexistencia inestable cuando:
• la competencia INTERespecífica es alta
• y la competencia INTRAespecífica es baja para ambas
especies
• el ganador depende de las condiciones iniciales.
Existe una coexistencia estable cuando:
•La competencia INTRAespecífica es alta y
• la competencia INTERrespecífica es débil para ambas
especies
Modelo de Tilman
Recurso 2
David Tilman desarrolló un modelo basado en el uso de recursos.
Limitación por
recurso 2
La población crece
La población decrece
Recurso 1
Limitación
por recurso 1
David Tilman
Recurso 2
Recurso 2
Recurso 1
Recurso 1
Recurso 2
•
Dos especies: A y B
Recurso 1
Dos especies pueden coexistir si son
limitados por diferentes recursos
Cuando la relación Si/P es intermedia,
ambas especies coexisten
Células/cm3
Cuando la relación Si/P es alta,
Asterionella excluye a Cyclotella
Días
Cuando la relación Si/P es baja,
Cyclotella excluye a Asterionella
Cyclotella sp.
Asterionella sp.
Hipótesis de compensación en las dimensiones del nicho:
Superposición en R2
Una alta superposición en un eje puede ser compensada por segregación
en otro eje
Variable 2
Superposición en R1
Variable 1
Partición del nicho
Reinita gorjinaranja
Reinita atigrada
Reinita dorsiverde
Reinita coronada
Reinita pecho bayo
Cuando la Reinita dorsiverde
está ausente…..
…la Reinita
coronada desplaza
su área de
alimentación hacia
arriba
Frecuencia de uso
Hipótesis de segregación de nichos:
especie A
especie B
Frecuencia de uso
Tamaño de semilla
especie A
especie B
Tamaño de semilla
Frecuencia
Frecuencia
Frecuencia
Peter y Rosemary Grant
Ancho del pico (mm)
DESPLAZAMIENTO DE CARACTERES
Abundancia de semillas (g/m2)
Dureza de las semillas
Dureza de las semillas
Ancho del pico (mm)
G. fortis que consumen semillas
más blandas tienen picos más
y débiles que aquellos
G. fortis redujo angostos
..elconsumen
promedio semillas
de
que
durasLa dureza de las
la
dureza de las semillas
semillas
disponibilidad
se incrementó
disminuyó al
de semillas…..
finalizar la sequía
Abundancia de las semillas
Blandas
Medias
Dureza
de las semillas
Año
Duras
Frecuencia
Tamaño de
pico promedio
cambió entre
1976 y 1978
(antes y
después de la
aridez)
Tamaño de pico de la cría (mm)
Tamaño de pico
Tamaño de pico de los padres (mm)
Evidencia de la competencia interespecífica
como estructuradora de las comunidades
Medida del caracter
Las rasgos de dos especies relacionadas difieren más
cuando son simpátricas
Distribución de
la especie 1
Área de
superposi
-ción
especie 2
especie 1
Región de
alopatría
Distribución de
la especie 2
Región de
simpatría
Región de
alopatría
Cuando coexisten más
de una especie de
pinzón, el ancho del pico
no se superpone
pero cuando se
encuentran solas el
tamaño de pico es
intermedio
Largo de la corola (mm)
Charrán sombrío
Porcentaje de la dieta
Charrán café
Charrán blanco
Charrán negro
Charrán azulado
Tamaño de pez (cm)
Posibles explicaciones:
•Cambios feno- y genotípicos debidos a la interacción
competitiva en presencia sostenida de recursos escasos
•Diferencias pre-existentes que permiten la coexistencia de
las especies debido a que ellos no utilizan los recursos
exactamente en la misma forma
O las diferencias entre las especies son irrelevantes en
términos de competencia ya sea porque los recursos no
son limitantes o bien respondan a otras causales.
Situaciones donde la
competencia podría no ocurrir
1) Ambientes donde los recursos son
abundantes;
2) Ambientes inestables que impiden que las
especies alcancen densidades altas.
3) Ambientes donde la fluctuación ambiental
cambie la disponibilidad de los recursos
que limitan a las poblaciones
Competencia interespecífica e
historias de vida
• Ambientes que mantienen altas
densidades de indivduos compitiendo
por recursos escasos ejercen una
selección K (alta eficiencia competitiva)
• En ambientes más inestables, los
organismos se mantienen a bajas
densidades por lo que están sujetos a
una selección r (baja capacidad competitiva; alta
capacidad dispersiva y reproductiva)
Gradiente evolutivo idealizado
Baja densidad – colonización y crecimiento
(selección r)
Alta densidad – competencia por recursos (selección
K)
Alta densidad – mecanismos de interferencia
(selección α) que previene la competencia por
recursos