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Comunidades ecológicas

Enviado por ridth



INTRODUCCIÓN

El planeta tierra contiene sistemas naturales perfectamente adaptados a las condiciones físicas que en él prevalecen. Dichos sistemas forman un conjunto (la biosfera) dentro del cual funcionan armoniosamente los sistemas climáticos, geológicos y biológicos del planeta. La biósfera de nuestro planeta es capaz de abastecerse por sí sola de todas las sustancias y alimentos necesarios para mantener la vida.

Las comunidades de consumidores (gente, hormigas, ostras o comején) forman parte de este complejo natural y ninguna especie viviente (planta o animal) puede vivir aislada de este gigantesco sistema ecológico. La humanidad también depende de los sistemas ecológicos para asegurar su existencia en la tierra. Por esto, el funcionamiento de los ecosistemas que componen la biósfera reviste gran importancia para el hombre, quien apenas comienza a percatarse de la vulnerabilidad de estos sistemas.

En el presente trabajo el término "sistema" es utilizado como sinónimo de ecosistema, el ecosistema es el concepto ecológico que comprende el biótopo y la comunidad de vida a la que éste pertenece, de estos dos componentes estudiaremos sólo a uno de ellos la comunidad en forma general y resumida definiendo y utilizando los términos precisos para una mejor comprensión con algunos ejemplos característicos. El estudio del funcionamiento y la conservación de estas comunidades y la difusión de estos conocimientos es obligatorio no sólo a los que nos dedicamos al estudio de las ciencias naturales sino también al resto de la población puesto que también habitamos en los mismos sistemas que ellos.

COMUNIDAD, concepto y generalidades

La comunidad (llamada también comunidad biótica) es un nivel de organización natural que incluye todas las poblaciones de un área dada y en un tiempo dado, la comunidad y el medio ambiente no viviente funcionan juntos como un sistema ecológico o ecosistema. Las comunidades naturales contienen un tremendo y desconcertante número de especies, tantas que de hecho, nadie ha identificado y catalogado todas las especies de plantas animales y microbios, que se encuentran en cualquier área grande, como por ejemplo una milla cuadrada de bosque amazónico u océano.

Cualquier comunidad es una unidad relativamente bastante independiente compuesta por animales y plantas que viven juntos en interdependencia. Como en una comunidad humana, los miembros están especializados en tareas particulares productores, consumidores y descomponedores, organizados en una compleja red.

En ciertas comunidades los miembros pueden tener forma y tamaños característicos: los que se hallan en un tronco caído son pequeños y algunas veces aplanados, los del agua corriente tienen forma navicular, este tipo de comunidades pequeña es dependiente de otras mayores o similares. Las mayores comunidades terrestres y acuáticas presentan estratificación, es decir diferentes niveles deacuerdo al lugar del biótopo en el que viven o su posición en la cadena alimenticia o nivel trófico, por lo general este tipo de comunidades es relativamente independiente de otras, necesitando sólo de la energía solar para mantenerse. Las comunidades presentan diversos tipos de especialización, distribución, estabilidad, etc. todas estas variables serán detalladas más adelante para un mejor estudio.

SUCESIÓN ECOLÓGICA EN LAS COMUNIDADES

Ninguna comunidad es permanente; algunas cambian bruscamente, otras persisten durante años o siglos. Típicamente en cualquier lugar, existe una secuencia o sucesión de comunidades: en primer lugar existe una fase exploradora, luego cambian gradualmente, maduran (estos cambios no son reversibles) y finalmente llega una fase relativamente estable, el clímax.

En la sucesión de comunidades primero se dan pequeños cambios llamados microsucesiones que en forma progresiva vienen a conformar la sucesión principal. Las sucesiones se dan por cambios en los factores abióticos (humedad, temperatura, movimientos orogénicos, deshielos, etc.) o por la llegada o introducción de organismos foráneos u oportunistas que originan una serie de competencias con las especies autóctonas y en la que se impone la más adaptada, por esto las sucesiones están relacionadas con la evolución de las especies. Cuando una comunidad natural se destruye por causas naturales o por intervención humana y el área donde previamente estuvieron es ocupada por otra decimos que ha ocurrido una sucesión secundaria.

Un ejemplo claro es la sucesión lago - estanque - pantano - prado que se observan en muchas áreas ocupadas por antiguas glaciaciones.

El principio de la sucesión ecológica tiene importancia práctica para el hombre. Cualquier campo que sea arado y luego abandonado presenta una secuencia de vegetaciones sucesivas y con ellas especies animales diferentes para cada secuencia de vegetales. Todo cambio en los caracteres físicos o biológicos del ambiente afectará evidentemente a todas las especies, poblaciones y comunidades en distinto grado.

DISTRIBUCIÓN, métodos y factores que la regulan

Ninguna especie animal se halla uniformemente distribuida por toda la Tierra, sino que ocupa un área de distribución. La extensión completa en tierra o en el agua en que se presenta una especie se denomina distribución geográfica; y la clase de ambiente en que vive su distribución ecológica. La distribución geológica de una especie depende de su existencia en el pasado. El estudio de la distribución de los animales y plantas y de los factores que sobre ellas influyen es el objeto de estudio de la zoogeografía y fitogeografía. Las comunidades vegetales dominantes en su estado clímax tiene una fisonomía distinta a la de otras comunidades de plantas, las cuales a su vez determinan el tipo de comunidades de animales. Las condiciones edáficas, atmosféricas o hídricas especiales son las que determinan una Zona de vida (clasificación de Holdridge que es válida sólo para los continentes) y cada zona de vida posee un tipo distinto de comunidad, por tanto podemos deducir que las comunidades se distribuyen en estas zonas de vida (desiertos, estepas, bosques, tundras y páramos con sus respectivas variantes) y están adaptadas a las condiciones abióticas que imperan en ellas (esta clasificación no incluye a los microclimas ni a otros casos excepcionales).

Los factores externos que limitan la distribución de denominan barreras. Entre éstas se hallan:

1) Barreras físicas, como la tierra para los animales acuáticos y el agua para la mayor parte de los animales terrestres o la variación de las características del suelo y del agua.

2) Barreras climáticas, como la temperatura (media, estacional o extrema), la humedad (relativa, media, anual o mensual), etc.

3) Barreras biológicas, como la ausencia del alimento apropiado o la presencia de competidores eficaces, enemigos, enfermedades, etc.

Estas barreras de transición entre 2 o más comunidades diversas se denominan ecotonos, este límite es una zona de unión que puede ser escasa o de una extensión lineal considerable, pero en todo caso es más angosta que las áreas de las comunidades adyacentes. Un ecotono suele contener a los organismos de cada una de las comunidades y además organismos que son característicos de la comunidad ecotonal, por lo que se dice que éstas comunidades son muy ricas en diversidad y que caracterizan a un lugar determinado. La tendencia hacia una diversidad y densidad aumentada en las uniones de las comunidades se denomina efecto de borde.

Cada especie de planta o animal tiene un límite de tolerancia -máximo o mínimo- a cada factor de su ambiente. En las plantas la tolerancia a los venenos del suelo o del alimento puede ser estrecha, mientras que a las diferentes longitudes de onda del espectro que utiliza para la fotosíntesis es amplia. Los cambios de un factor más allá de los límites de tolerancia tiene como consecuencia la migración o la muerte, o la sobrevivencia de sólo los individuos mejor adaptados (más tolerantes) a las condiciones alteradas. La distribución de las comunidades está limitada por la suma total de influencias externas, muchas de las cuales son interdependientes. No obstante, la distribución y el equilibrio de una población están sujetos en último término a la ley del mínimo de Liebig, pues está limitada por el factor esencial que se presenta en cantidad menor o por alguna fase o condición crítica para la cual la especie tiene poca latitud de adaptación. Las ostras, por ejemplo, pueden vivir en aguas de distinta salinidad, pero solamente se reproducen sí la temperatura pasa de un cierto mínimo.

Puede encontrarse contradicción entre el apego de los animales a sus territorios y sus desplazamientos. Pero puede verse también la unidad: la migración es un medio muy importante de mantener las correlaciones del organismo con el medio ambiente. Estas migraciones en algunas ocasiones alteran una comunidad cuando la especie migradora decide establecerse en el área de migración originándose otra forma de distribución y sucesión.

DENSIDAD, DIVERSIDAD Y SIMILARIDAD EN LAS COMUNIDADES

Se entiende por densidad al número de individuos de una misma especie que conforman una población por área o volumen del espacio vital que ocupan, a más individuos más densidad. El término densidad no debe confundirse con diversidad que es el número de poblaciones de especies diferentes de individuos que conforman una comunidad. Estos fenómenos de diversidad y densidad están sujetos a interrelaciones dinámicas como los que ya hemos mencionado.

Las poblaciones en las comunidades son poco diversas cuando están sujetos a factores fisicoquímicos fuertemente limitativos pero la densidad aumenta si una población se ha adaptado a estos factores y las otras no como en el caso de la Artemia sp. que es abundante en las salinas; pero no siempre ocurren estos casos.

Cuando las poblaciones en una comunidad están controlados biológicamente la diversidad es alta, es decir cuando las interrelaciones del ecosistema aumentan o se relacionan directamente con su estabilidad.

Al describir una comunidad, luego de análisis y muestreos, nos lleva a comparar con otras en el mismo o diferentes tiempos. Esto nos conllevará a demostrar la similitud y disimilitud entre las áreas muestreadas y por ende, la heterogeneidad ambiental en la cual se asienta la comunidad. Entre los más conocidos tenemos:

-Indice de Jaccard (Ij) :

Ij = c / a + b + c * 100 c: # de especies en ambas muestras

a: # de especies en la muestra 1

b: # de especies en la muestra 2

- Indice de Sokal-Michener (Ssm):

Ssm = c + d / a + b + c +d a: # de especies en la muestra 1

b: # de especies en la muestra 2

c: # de especies en ambas muestras

d: #de especies ausentes en ambas muestras, pero presentes en otras muestras

Los índices de diversidad en cambio determinan la riqueza de especies en un área determinada con respecto a otras, los más usados son:

- Indice de Shannon-Wiener, que toma en cuenta dos aspectos de la diversidad, la riqueza de las especies y la uniformidad de la distribución del número de individuos de cada especie.

H’ = 3.322 ( log10 N - ( 1/N S ni log10 ni ) ) donde:

ni = # de individuos de la especie.

N = # total de individuos de todas las especies.

- Indice de Simpsom, que se basa en la teoría de las probabilidades, la pregunta es: ¿cuáles son las probabilidades de que dos ejemplares seleccionados al azar en una comunidad infinita correspondan a la misma especie?. De acuerdo a esto tenemos:

D = 1 - S ( pi )2 . Variando el valor entre 0 y 1

Los índices de similitud y diversidad son importantes pues nos permiten determinar las similitudes de las poblaciones de las comunidades y la riqueza de una zona ya sea para trabajarla o conservarla, o también para repoblar con una especie que esta en vías de desaparecer y que es importante para el desarrollo correcto de la comunidad.

CADENAS ALIMENTICIAS Y NIVELES TRÓFICOS

Es importante conocer los entornos de las relaciones alimenticias que se desarrollan en las comunidades, tomando en cuenta: Estructura (componentes); los niveles tróficos; la transferencia de energía y las medidas de la complejidad (# de especies) de una comunidad sobre la base de las relaciones alimenticias.

1) Estructuras de las cadenas alimenticias: De acuerdo a un modelo generalizado de estructura trófica, donde tenemos un sistema de pastoreo (a partir de vegetales) unidos a un sistema que se alimenta del anterior que es el que se inicia con la Materia Orgánica Muerta (MOM) y se le conoce como Sistema Descomponedor.

- En el primero tenemos los siguientes alimentos:

a) Productores: Todos los vegetales

b) Herbívoros: Pastoreadores (vertebrados e invertebrados)

c) Carnívoros: También vertebrados e invertebrados.

Los restos: cuerpos muertos y heces que alimentan al Sistema Descomponedor:

a) Materia orgánica muerta: Restos animales y vegetales.

b) Detritívoros: Organismos animales que se alimentan de la materia orgánica muerta.

c) Microorganismos: Organismos animales o vegetales que también se alimentan de la materia orgánica muerta (protozoarios, bacterias y hongos).

d) Microvoros: Organismos animales que se alimentan de microorganismos.

e) Carnívoros: Se alimentan de los detritívoros o de los micróvoros y pueden ser vertebrado o invertebrados.

2) Nivel trófico: Número de etapas que separan a un organismo de los productores o de la MOM. Los vegetales y la MOM ocupan el primer nivel trófico; los herbívoros ocupan el segundo y los carnívoros ocupan más de un nivel trófico.

3) Transferencia de energía: Se refiere a la energía que llega a un nivel trófico, tomando en cuenta la Eficiencia de consumo, de Asimilación y de Producción (lo que pasa al siguiente nivel trófico), así como también se toma en cuenta la energía que se pierde por calor respiratorio.

  1. Complejidad comunitaria: Se puede conocer la complejidad en una comunidad sobre la base de las relaciones alimenticias, para esto se usa el llamado Indice de conectancia:

# de pares interactuantes observados

C =

# de todos los posibles pares interactuantes

Sabemos que la biomasa es la sustancia orgánica, expresada en determinadas unidades. La productividad es la velocidad de acrecentamiento de esta biomasa. Generalmente, la productividad se relaciona a un período y a una superficie determinadas, por ejemplo, por un año y en una hectárea. Se dice: La productividad de la población de una especie dada de animales durante un año ha sido de tantos kilogramos por hectárea. La materia prima es producida únicamente por los organismos autótrofos, mientras que los heterótrofos, como hemos visto, consumen sustancias orgánicas ya sintetizadas. La fitomasa constituye el 97 - 98% (según algunos cálculos, hasta el 99%) de la sustancia orgánica y la zoomasa, la parte restante. Todo esto nos parece desproporcionado, pero la mayor parte de la fitomasa esta en el suelo enterrada y no puede ser plenamente aprovechada por los herbívoros comunes, pudiendo estos vegetales regenerarse y continuar abasteciendo las necesidades de este nivel trófico.

El flujo de energía entre estos niveles tróficos es en un sólo sentido, como fenómeno universal en la naturaleza es el resultado de la acción de las leyes de la termodinámica: transformación de energía de un tipo a otro (luz en energía potencial del alimento), y la producción de procesos implicando una transformación de energía (luz en alimento). Debido a que algo de energía siempre se disipa como calor, podemos decir que no existe ninguna transformación espontánea 100% eficiente. El flujo de energía de una comunidad puede esquematizarse en un diagrama de flujo, la importancia de conocer la producción de una comunidad radica en las posibilidades de aprovechamiento por parte del hombre y además nos ayuda a mantener el equilibrio del ecosistema manteniendo constante este flujo de energía.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

TRACY I. Storer

Zoología General, Ediciones Omega S.A. Barcelona España.

Tercera edición pp. 273 al 312

WEISZ, Paul B. Biología, Ediciones Omega S. A. Barcelona España.

Quinta edición pp. 228 al 236.

V.V. Diozhkin. Acerca de la ecología. Editorial MIR-Moscú-Rusia.

EUGENE P., Odum. Ecología. Compañía editorial Continental, S.A.

Mexico. Segunda edición pp. 15, 60-73, 43-56, 27-28, 110-125.

ARIEL E. Lugo . Los sistemas ecológicos y la humanidad.

Secretaría General de los Estados Americanos, monografía 23.

SAGREDO, José. Ecología, Diccionarios Rioduero.

Ediciones Rioduero Madrid España, segunda edición.

 

 

Autor:

Ridberth Ramirez Verastegui


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