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Ecología de Comunidades Clase 4

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Ecología de Comunidades

Clase 4

La semana pasada

Características de las Comunidades Composición de especies Número de especies = S Distribución de la Abundancia (Equitatividad)= J Diversidad de especies = H Otras medidas de diversidad Redes ecológicas

I COMUNIDADES BIOLÓGICAS A. Introducción B. Definición C. Historia D. Niveles de Organización en Ecología E. Características de las Comunidades

Ecología de Comunidades

II. FACTORES QUE AFECTAN LAS COMUNIDADES A. Factores Históricos B. Factores Regionales C. Factores Locales

Ecología de Comunidades

III. DINÁMICAS DE COMUNIDADES (SUCESIÓN) A. Cambios Alogénicos B. Cambios Autogénicos C. Estabilidad IV. DIVERSIDAD DE ESPECIES Y FUNCIONES DE ECOSISTEMA

Ecología de Comunidades

FACTORES QUE AFECTAN LAS COMUNIDADES

Factores Históricos

Comunidades de Mangles México

Normalmente 2-3 especies

Total 4 especies

Filipinas

Normalmente 6-7 especies

Total 35 especies

ECÓLOGO “Diferencias son debidas a diferencias ambientales y biológicas como el clima, precipitación, suelos, competencia, depredación, etc.”

BIOGEÓGRAFO “Las diferencias son el resultado de patrones de dispersión, colonización y extinción en ambientes heterogéneos”

PALEONTÓLOGO “Las comunidades del presente son el resultado de eventos del pasado”

Tiempo, Historia y Comunidades

• Los organismos que constituyen las comunidades de hoy son el resultado de millones de años de evolución – El origen de la vida:

~4,000 MILLONES DE AÑOS! – El origen del homo sapiens:

apenas 200,000 AÑOS!

Tiempo, Historia y Comunidades

¿Cuál es el patrón en la diversidad de especies a través del tiempo evolutivo?

¿Que procesos son responsables de este patrón?

(Rohde y Muller 2005)

Procesos Evolutivos

• Especiación – Evolución de nuevos taxa (especies, géneros,

familias, etc.)

• Extinciones – La perdida de taxa

Si la especiación > a las extinciones, entonces hay un incremento en la biodiversidad

(Rohde y Muller 2005)

(Rohde y Muller 2005)

Cráter de Chicxulub

Evolución, Historia y Comunidades

• Claramente la relación entre las tasas de especiación y extinciones ha variado a través del tiempo

(Rohde y Muller 2005)

Evolución, Historia y Comunidades

• Claramente la relación las tases de especiación y extinciones ha variado a través del tiempo

• ¿La especiación y extinciones también han variado espacialmente al igual que temporalmente?

• ¿ Es posible explicar diferencias en la distribución espacial de las comunidades usando la historia evolutiva?

Especiación versus

Extinciones

Manglares

(Ricklefs y Latham 1993) (Ricklefs, Schwarzbach, Renner 2006)

Distribución de Mangles

Tropicales, Costeros (halófitos), Ancestros terrestres (no halófitos)

(Ricklefs y Latham 1993)

Filipinas

México

Dos regiones de Manglar (Ricklefs y Latham 1993)

Atlántico-Pacífico Oriental Indo-Pacífico Occidental

Atlántico- Indo- Pacífico Oriental Pacífico Occidental

Manglares Géneros 4 17 especies 7 40 Hábitat (km2) 94,000 74,000 Algas Marinas 105 93 Animales Marinos 556 778

(Ricklefs and Latham 1993)

¿Por qué hay más manglares en el Indo-Pacífico Occidental?

• Dos Hipótesis

– Menos extinciones • Ricklefs y Latham encontraron que hay

muy pocas extinciones de mangle a nivel mundial

– Mayor tasa de especiación • ¿Más especiación en Indo Pacifico?

Puntos clave

Todo los manglares tienen ancestros terrestres

Los ancestros no eran especies halófitos, entonces…

Mangles ancestrales tuvieron que desarrollar tolerancia a la sal

Mangles aparecieron hace ~100 mda

• Clima en el Atlántico-Caribe y Pacífico Oriental ha sido más seco desde entonces

• Hipótesis: Climas más secos previnieron el origen de

nuevas especies de mangles

Mucha precipitación – gradiente de salinidad

Indo-Pacífico Occidental

Océano

Poca precipitación – sin gradiente de salinidad

Atlántico-Pacífico Oriental

Océano

Atlántico-Pacífico Oriental

Océano

Indo-Pacífico Occidental

Océano

Dos regiones de Manglar (Ricklefs y Latham 1993)

Dos regiones de Manglar (Ricklefs y Latham 1993)

Clima más seco por millones de años limitó la especiación de manglares

Clima más húmedo por millones de años fomentó la especiación de manglares

Diferencias en las tasas de especiación

Dos regiones de Manglar (Ricklefs y Latham 1993)

¿Diferencias en extinción?

Especies de arboles en Norte América

versus Europa

(Davis 1983, Latham y Ricklefs 1993)

América de Norte 30 a 40 especies

América de Norte 30 a 40 especies Europa 5 a 10 especies

El Pleistoceno y el Holoceno

Pleistoceno (2 mda a 12,000 años) • Repetidos periodos glaciales Holoceno (12,000 años hasta ?) • Actualmente estamos en una etapa interglacial

• Antropoceno?

Máxima cobertura de hielo Pleistoceno

Norte América

Europa

Zonas templadas, diversas, con floras parecidas, muchas coníferas: Sequoia, Taxodium, Picea, etc.

Plioceno (>2mda)

Norte de Europa

Este de Norte América

Zonas templadas, diversas, con floras parecidas, muchas coníferas: Sequoia, Taxodium, Picea, etc.

GLACIACIÓN

Plioceno (>2mda)

Pleistoceno(2mda a 10,000 años)

Norte de Europa

Este de Norte América

Zonas templadas, diversas, con floras parecidas, muchas coníferas: Sequoia, Taxodium, Picea, etc.

GLACIACIÓN

Dos especies Muchas especies

Sequoia, Metasequoia SequoiaLireodendron, Magnolia MetasequoiaTaxodium, Tsuga, Thujacasi todos los Quercus yPicea

Plioceno (>2mda)

Pleistoceno(2mda a 10,000 años)

PresenteConíferas presentes:

Coníferas extintas:

Norte de Europa

Este de Norte América

Géneros de arboles de bosques húmedos templados

Este de Norte América

Europa Este de Asia

No. Géneros Fósiles

60

130

122

Géneros después del Pleistoceno

49

38

117

% Sobrevivencia

82%

29%

96%

(Latham y Ricklefs 1993)

Granos de polen (varias especies)

(Davis 1983)

Clima glacial en Europa más severo que en Norte América Más seco y frío La corriente del Golfo estaba más al sur que en el presente Vegetación: tundra y estepa Los arboles se encontraban solo en pequeños refugios

(Davis 1983)

Géneros de arboles de bosques húmedos templados

Este de Norte América

Europa Este de Asia

No. Géneros Fósiles

60

130

122

Géneros después del Pleistoceno

49

38

117

% Sobrevivencia

82%

29%

96%

Clima de la era glacial

MODERADA SEVERA

(Latham y Ricklefs 1993)

• Hipótesis:

El clima del Pleistoceno más severo en Europa causó más extinciones de árboles en comparación con el clima moderado de Norte América

Géneros de arboles de bosques húmedos templados

(Davis 1983, Latham and Ricklefs 1993)

Conclusión

• Las comunidades presentes son el resultado de procesos geológicos y evolutivos. – Sobre todo a escalas biogeográficas

• La composición y riqueza de especies ha sido

influenciada por: – Patrones espaciales y temporales en la: Especiación y Extinción

Antropoceno

Cambios drásticos en las tasas de extinción

(Martin 1989)

Antropoceno

Cambios drásticos en las tasas de extinción

(Waters et al 2016)

Antropoceno Cambios drásticos en las tasas de extinción

(Waters et al 2016)

Antropoceno

Cambios marcado en la estratigrafía •Plutonio

•NO3 (Nitrato)

•CO2 (Dióxido de Carbono)

•NH4 (Metano)

(Waters et al 2016)