Interacciones entre las comunidades: simbiosis

Cuando dos especies cualesquiera de un ecosistema tienen actividades o requerimientos en común, pueden interactuar en cierto grado; durante esa interacción es posible se beneficien, dañen o no afecten a una o a ambas especies. Esta relación o asociación íntima entre dos especies se denomina simbiosis y los miembros que participan se denominan simbiontes. La simbiosis se puede presentar en tres formas: mutualismo, comensalismo y parasitismo.

Ejemplo de interacción ( mutualismo) entre organismos de distintas especies (árbol - epífitas) Pcia. Roque Sáenz Peña - Chaco

Mutualismo

Es la relación simbiótica en la que ambas partes se benefician. Se presenta de dos formas:

Mutualismo facultativo: pueden vivir uno sin el otro.

a) Un ejemplo local es el de las PLANTAS MIRMECÓFITAS: Son aquellas cuyos

tejidos vivos están ocupados regularmente por hormigas. Por ejemplo: el Ambay

(Cecropia pachystachia) de nuestra selva misionera que alberga hormigas en su tronco y

las alimenta.

Cecropia pachystachia (Cecropiaceae) Ambay

b) Insectos polinizadores y plantas: 1. las enredaderas que producen flores de colores intensos suelen ser polinizadas por colibríes, que son recompensados con néctar, 2. la abeja se alimenta del néctar de las flores y en el momento que recoge el polen poliniza las flores femeninas cuando se introduce en ellas.

Mutualismo obligado: necesitan permanecer asociados para vivir. Ejemplos: a) Micorrizas: son asociaciones entre hongos y raíces de plantas. El hongo absorbe minerales esenciales del suelo, en especial fósforo, y lo suministra a la planta, en tanto que ésta le proporciona al hongo moléculas orgánicas fotosintéticas. b) Asociación entre bacterias fijadoras del nitrógeno del género Rhizobium y

plantas de la familia de las Leguminosas. Las bacterias viven dentro de nódulos en la raíces de las leguminosas, proporcionan a las plantas todo el nitrógeno que necesitan para producir compuestos nitrogenados como clorofilas, proteínas y ácidos nucleicos, y las leguminosas suministran a las bacterias, azúcares y otras moléculas orgánicas ricas en energía.

Comensalismo

En este tipo de interacción, una especie se beneficia, mientras que la otra no es perjudicada ni beneficiada. Ejemplos: a) determinados tipos de lepismas (Lepisma saccharina o pescaditos de plata) se desplazan en permanente asociación con las columnas de hormigas soldados y comparten el alimento que éstas colectan en su recorrido. Las hormigas no obtienen beneficio ni perjuicio evidente de la lepisma.

http://gallery.insect.cz/details.php?image_id=2204&sessionid=11b6f7a6c3eeb1e8ef64baff3c4ea399&l=spanish

b) bacterias en el tracto digestivo de animales y del hombre por ejemplo: Escherichia colisintetizan vitamina K, lo que puede ser una importante fuente de esta vitamina tanto para el hombre como para los animales.

Aumento de 20.000 de una división de Escherichia coli, bacteria que vive normalmente en el intestino del hombre y de los animales de sangre caliente.

Imagen obtenida

de: http://europa.eu.int/comm/research/rtdinfo/38/print_article_170_es.html

c) en mar abierto, cierto tipo de lapas viven sobre los huesos de la mandíbula y cubiertas exteriores de las ballenas. Las lapas se benefician teniendo suministro constante de plancton que utilizan como alimento y, además, con un lugar seguro para vivir, mientras que las ballenas no obtiene beneficio de esta relación, pero tampoco reciben daño alguno. d) la relación entre un árbol tropical y sus epífitas (plantas mas pequeñas que viven fijas a la corteza de sus ramas). La epífita se fija al árbol, no obtiene de éste nutrimentos ni agua directamente, pero por su ubicación obtiene luz adecuada, agua de lluvia y minerales (arrastrados desde las hojas del árbol). De esta manera la epífita se beneficia y el árbol no se perjudica. Ejemplo: árbol con orquídeas (epífitas)

http://www.mexconnect.com/mex_/travel/ldumois/arbolorq.html

Parasitismo

Es una relación simbiótica en la que una de sus partes , el parásito , se beneficia; y la otra, el huésped, se perjudica. Una de las especies vive a expensas del otro, causándole daño.

El parásito puede desarrollarse:

en el exterior del hospedador, se denomina ECTOPARASITISMO,

ejemplo: Pediculus capitiso piojo humano que habita en la cabeza del hombre, b) Cuscuta, vegetal sin clorofila que parasita a otros quitándole las sustancias orgánicas. o en el interior, recibe el nombre de ENDOPARASITISMO, ejemplo: Taenia saginata, que habita en el intestino del hombre,

Cuando un parásito causa enfermedad, y ocasionalmente produce la muerte de su huésped, se denomina patógeno.

Ectoparásitos:

a. Piojo humano o Pediculus capitis imagen obtenida de:http://www.calvomackenna.cl/webhlcm/imagen.htm

b. Cuscuta sp. (vegetal sin clorofila)

El parasitismo es otro tipo de interacción depredador - presa, considerado una forma especial de depredación, donde el predador es más pequeño que la presa.

Competencia

La competencia ocurre cuando dos o más individuos usan los mismos recursos y, esos recursos, son insuficientes para satisfacer sus demandas (individuos competidores). La competencia es mayor cuando, entre los organismos, los requerimientos y estilos de vida son similares. Los recursos por los cuales los organismos pueden competir son: el alimento, el agua, la luz, el suelo, los nutrientes, el espacio vital, los sitios de nidificación o las madrigueras. La competencia se denomina intraespecífica cuando ocurre entre individuos de una misma población (misma especie), y se habla de competencia interespecífica cuando se da entre individuos de distintas especies.

Competencia intraespecífica: en algunos casos puede resultar en una reducción del crecimiento y de las tasas de reproducción, en otros casos puede excluir algunos individuos de los mejores hábitat, o bien causar la muerte de otros organismos. Cuando una población se aglomera y los recursos comienzan a escasear las poblaciones pueden implementar alguna de las siguientes estrategias: a. la primera de ellas consiste en repartir los recursos entre los individuos de la población hasta que estos se agoten del todo, b. la segunda implica competir de manera directa por el recurso, de manera que los individuos más fuertes tendrán acceso al recurso limitante, asegurando su reproducción, mientras que aquellos más débiles al no acceder al recurso morirán sin dejar descendencia. En el primero de los casos la población llega de manera irremediable a la extinción, mientras que en el segundo la población mantiene su número estable. Competencia interespecífica: afecta a los individuos de la misma forma, pero además, una especie entera puede ser apartada de su hábitat ya que no puede competir exitosamente. En casos extremos, un competidor puede causar la extinción de otra especie. Cuando dos especies compiten puede que coexistan en el ambiente o que una especie excluya a la otra del mismo, según Gause las especies podrán coexistir sólo si los recursos mínimos que necesitan para subsistir, o la manera de aprovechar dichos recursos se diferencian, si estos no lo hacen, el competidor más fuerte ocupará por completo el nicho del competidor más débil conllevando a la exclusión de este último del ambiente.

Nicho ecológico y hábitat

El nicho ecológico de una especie es su modo de vida o función en un ecosistema. Incluye todas las condiciones físicas, químicas y biológicas que una especie necesita para vivir y reproducirse en un ecosistema. Las condiciones físicas y químicas son los límites de temperatura dentro de los cuales puede sobrevivir un organismo y sus requerimientos de humedad, cantidad de luz, dióxido de carbono, agua, oxígeno y otros nutrientes que necesita, y los márgenes de temperatura, acidez, salinidad y otros factores que puede tolerar. Comprende aspectos del comportamiento del organismo. Los factores biológicos incluyen los tipos de alimento que necesita, los lugares donde encuentra alimento, las enfermedades que puede contraer, los depredadores que se alimentan de él, y los competidores de recursos. El nicho de un organismo también incluye lo que consume, aquellos por quienes es consumido, los organismos con los que compite, y la forma por la que es influido por los componentes abióticos del ambiente.

El nicho es la totalidad de las adaptaciones de un organismo, el uso que hace de los recursos, y el modo de vida para el cual es apto.

Hábitat es el lugar donde vive o donde pueden encontrarse habitualmente los individuos de una especie determinada.

Alelopatía: Es la relación entre dos especies diferentes de plantas, donde la presencia de una inhibe el crecimiento de la otra. Es conocido el caso de plantas como el Nogal, debajo del cual no crecen otros vegetales. Actualmente el concepto se extiende a la interacción con los insectos, hablándose de plantas insecticidas como el paraíso (Melia azedarach) o los copetes (Tagetes sp.)

Flujo de la energía a través de los ecosistemas

La vida en la tierra depende de la energía del sol que llega a la superficie terrestre y queda a disposición de los seres vivos.

A 150 millones de kilómetros de distancia el sol libera enormes cantidades de energía, una pequeñísima fracción de esta energía llega a la tierra en forma de ondas electromagnéticas, que incluyen calor, luz y radiación ultravioleta. De la energía que llega, gran parte es reflejada por la atmósfera, las nubes y la superficie terrestre. La tierra y su atmósfera absorben una cantidad aún mayor, y sólo queda alrededor de 1% para ser aprovechada por los seres vivos. Del 1% de la energía que llega a la tierra en forma de luz, las plantas verdes y otros organismos fotosintéticos capturan 3% o menos. En conclusión la vida en la tierra se sostiene con menos de 0,03% de la energía que la Tierra recibe del Sol.

Como vimos en Elementos de Ecología, todas las transformaciones de la energía obedecen a las Leyes de la Termodinámica. La segunda ley de la Termodinámica gobierna los patrones de flujo de energía a través de los ecosistemas.

La fotosíntesis y el flujo de la energía

La energía entra a las comunidades por la vía de la fotosíntesis. Esta energía alimenta los procesos del ecosistema.

La tasa o intensidad a la cual las plantas (productores de un ecosistema) capturan y almacenan una cantidad dada de energía se denomina productividad primaria bruta, la que está determinada por la cantidad de agua y temperatura disponibles. Y producción primaria neta es la que queda luego de restar la energía que las plantas usan para su mantenimiento (como respiración, construcción de tejidos y reproducción). Parte de esta energía (la que forma los tejidos vegetales) es consumida por animales herbívoros o usada por otros organismos cuando la planta muere. Las plantas contienen mucha menos energía que la que asimilaron debido a la gran cantidad que consumen para su mantenimiento, solo la energía que las plantas no usan para mantenerse está disponible para ser almacenada por los animales.

Niveles tróficos

Dado que el flujo de energía en un ecosistema ocurre cuando los organismos se comen unos a otros es necesario agruparlos teniendo en cuenta su fuente de energía. Dentro de un ecosistema los organismos que obtienen energía de una fuente común constituyen un nivel trófico o alimentario.

Las plantas fotosintéticas, que obtienen su energía directamente del sol, constituyen el

nivel trófico denominado productores. Elaboran moléculas orgánicas ricas en energía y a

partir de ellas se alimentan los demás organismos.

Los organismos que se alimentan de otros seres vivos constituyen el nivel conocido

como consumidores, los que a su vez se dividen en:

organismos herbívoros, a través de ellos ingresa la energía producida por las plantas, al

mundo animal,

animales carnívoros primarios, se alimentan de organismos herbívoros,

y los carnívoros secundarios se alimentan de organismos carnívoros primarios, y así

sucesivamente.

Los organismos que se alimentan del cuerpo muerto de otros organismos o de sus productos de desecho se denominan descomponedores.

El paso de energía de un organismo a otro se produce a lo largo de una cadena trófica. Generalmente las cadenas tróficas se interconectan y forman una trama trófica o red trófica.

Productores (1º nivel)

Constituyen el primer nivel trófico de una trama alimentaria. En ecosistemas terrestres está representado por plantas, en tanto que en ecosistemas acuáticos los productores son las algas.

Se caracterizan por usar la energía solar para producir moléculas orgánicas (por ejemplo hidratos de carbono) y otros compuestos que luego serán transformados en energía química.Los productores constituyen el 99% de toda la materia orgánica del mundo vivo.

Son organismos capaces de captar y aprovechar la energía solar o lumínica (que es prácticamente toda la energía exterior que recibe el ecosistema) para transformar sustancias inorgánicas (agua, dióxido de carbono y sales minerales), pobres en energía química, en sustancias orgánicas, ricas en energía química. A este grupo pertenecen básicamente las plantas verdes, algunos organismos procarióticos, las algas verde-azules y pocas bacterias, pero su contribución es menor que las plantas verdes. Los mayores productores primarios de los ecosistemas acuáticos son las algas que a menudo forman el fitoplancton en las capas superficiales de los océanos y lagos. En los ecosistemas terrestres, los principales productores primarios son las plantas superiores, las angiospermas y gimnospermas.

Ejemplos de productores:

Oxalis (Oxalidaceae) vinagrillo Triticum aestivum (Graminaeae) trigo

Consumidores (2º nivel)

La energía disponible para el mundo animal ingresa a través de los animales herbívoros.

Consumidores o segundo nivel trófico: estos organismos aprovechan la materia orgánica de los productores para convertirla en materia orgánica propia. A este grupo pertenecen los:

Consumidores primarios: se alimentan de los productores primarios y son los denominados herbívoros. En la tierra, los herbívoros típicos incluyen insectos, reptiles, pájaros y mamíferos. Dos grupos importantes de mamíferos herbívoros son los roedores y los ungulados. Estos últimos son los animales con pezuñas, que pastan, como los caballos, las ovejas o el ganado vacuno. En los ecosistemas acuáticos (de agua dulce y salada) los herbívoros son típicamente pequeños crustáceos y moluscos. La mayoría de estos organismos, como las pulgas de agua, los copépodos, las larvas de cangrejo y bivalvos (mejillones y almejas). Estos, junto con los protozoos forman el zooplancton, el cual se alimenta del fitoplancton. Los consumidores primarios también incluyen algunos parásitos de plantas, como por ejemplo: hongos, otras plantas y otros animales. Consumidores secundarios: este nivel está constituido por animales que comen otros animales, se alimentan de los herbívoros y por lo tanto son carnívoros, por ejemplo: halcón, orca, carpa, etc. Consumidores terciarios se alimentan de los consumidores secundarios, y por lo tanto también son carnívoros, por ejemplo: león, cocodrilo, etc.

Los consumidores secundarios y terciarios pueden ser de tres tipos:

1. predadores (cazan, capturan y matan a su presa),

2. carroñeros (que se alimentan de cadáveres) y 3. parásitos (que suelen ser más pequeños que su huésped).

En una cadena trófica típica, donde el consumidor secundario es un predador, los consumidores aumentan de tamaño en cada nivel.

Descomponedores (3º nivel)

Descomponedores: son organismos que aprovechan la materia y la energía que aún contienen los restos de seres vivos (cuerpos muertos, deyecciones, etc), descomponiendo la materia orgánica en materia inorgánica. A este grupo pertenecen los hongos, bacterias y otros microorganismos, quienes segregan enzimas digestivas sobre el material muerto o de desecho y luego absorben los productos de la digestión.

Los animales carroñeros (buitres, algunos córvidos, hienas, etc.) no se consideran descomponedores, ya que aprovechan los restos de animales muertos.

Dentro del ecosistema, la materia se aprovecha de forma continua, en cambio la energía se emplea una sola vez, perdiéndose progresivamente a lo largo del proceso en forma de calor y de trabajo, por lo tanto es necesario incorporarla al sistema en forma continua.

Cadenas y pirámides tróficas

La secuencia general de quien come, descompone o degrada en un ecosistema, se llama cadena alimentaria. Esta secuencia de organismos relacionados muestra cómo se transfiere energía de un organismo a otro, cuando fluye a través de un ecosistema.

Un nivel trófico está constituido por organismos que, dentro de un ecosistema, obtienen su energía de una fuente común.

Cadena trófica (o alimentaria):

Se denomina cadena trófica a la relación lineal y unidireccional entre los seres vivos de unecosistema que se alimentan unos de otros.

La araña tigre y su presa:

Imagen obtenida en: http://www.fotonatura.org/galerias/foto.php?id_foto=63418&id_galeria=371

En la cadena trófica, el sentido de la flecha señala la dirección de la transferencia de materia y energía. Ejemplo:

En el ecosistema unos seres (eslabones) se alimentan de otros (eslabones), constituyendo una "cadena trófica" o cadena alimentaria.

Mediante la cadena, el alimento pasa de unos "eslabones" a otros "eslabones". De esta manera se establece un nexo de unión entre los integrantes del ecosistema. Recordemos que los niveles tróficos que constituyen un ecosistema y dan lugar a una cadena alimentaria son:

NIVELES TRÓFICOS

productores organismos capaces de sintetizar la materia orgánica a partir de la inorgánica

( plantas y fitoplancton).

consumidores

Seres que consumen la materia

orgánica ya producida por otro

ser vivo del

ecosistema. Se

diferencian en los siguientes

tipos:

Consumidores primarios: Se alimentan de

los productores (son los herbívoros)

Consumidores secundarios: Se alimentan

de los consumidores primarios ( son los

carnívoros).

Consumidores terciarios: Se alimentan de

los consumidores secundarios ( son los

super-depredadores)

descomponedores Seres que utilizan los desechos de los demás grupos, excrementos y cadáveres

para obtener energía.

Cadena trófica: secuencia de lazos en los que una planta es comida por un herbívoro, el

cual a su vez es comido por un carnívoro primario y éste por un carnívoro secundario.

Consumidores: organismo que no puede sintetizar los nutrientes que necesita y los

obtiene alimentándose de productores o de otros consumidores, consumen materia

orgánica ya producida por otro ser vivo. Son heterótrofos.

Descomponedor: organismos especializados (habitualmente bacterias y hongos) que

obtienen energía a partir de los cuerpos muertos o productos de desecho de otros

organismos. Sus procesos metabólicos liberan nutrientes inorgánicos, que entonces

quedan disponibles para ser vueltos a usar por las plantas y otros organismos.

Nivel trófico: literalmente, "nivel de alimentación"; las categorías de organismos de una

comunidad y la posición de un organismo en una cadena alimentaria, definida por su

fuente de energía; incluye productores, consumidores primarios, consumidores

secundarios, descomponedores.

Productor: organismo que utiliza energía solar (plantas verdes) o energía química

(algunas bacterias) para fabricar compuestos orgánicos que necesita como nutrientes, a

partir de compuestos orgánicos más simples que obtiene de su entorno.