• Módulo ECOLOGÍA• Prof.: Dra. Patricia M. ORLER• Profesorado en Biología para EGB 3 y Polimodal• IPES “Florentino Ameghino” Ushuaia, TDF

ECOLOGÍA DE POBLACIONESECOLOGÍA DE POBLACIONES

Parte 1:Parte 1: Disposición Espacial de las PoblacionesDisposición Espacial de las Poblaciones

Factores que regulan el tamaño de las Factores que regulan el tamaño de las PoblacionesPoblaciones

Disciplinas de la Ecología (según Jaksic, 1988)

Autoecología

Ecología de Comunidades Ecología de Ecosistemas

Ecología de Poblaciones

Disciplina Ecológica Nivel de Organización de la materia

Propiedades emergentes

Autoecología Individuo Variables ecofisiológicas: eficiencia en el uso de la energía, respuestas fisiológicas, niveles de tolerancia al ambiente, etc.

Ecología de Poblaciones

Población Distribución espacial; dispersión; migración; fenómenos sociales, competencia intraespecífica; variabilidad genética; parámetros poblacionales; etc.

Ecología de Comunidades

Comunidad Diversidad específica,

relaciones interespecíficas,

estructura trófica,

gradientes, sucesión, etc.

Ecología de los Ecosistemas

Ecosistema Ciclos de la materia (Ej.: ciclo del Carbono)

Flujos de energía

Biomasa

Productividad

¿Cómo se ubican los organismos en el espacio? Patrones de disposición espacial de las

poblaciones

Vista área de Bahía Lapataia y Bahía Cormoranes (Foto Claudio Sutter)

Patrones de Disposición espacial de las

poblaciones: Disposición agrupada

Las características del Espacio habitable son Heterogéneas: los individuos de la población se agrupan en sitios con condiciones

y recursos adecuados

Disposición espacial de las poblaciones:Disposición agrupada

(Bahía Lapataia, Cerro Mesa Real)

Disposición espacial de las poblaciones.

Disposición uniforme :

de los individuos en sitios favorables

Competencia entre los individuos de la población por los recursos en los sitios favorables.

Disposición espacial de las poblaciones:

Tomado de Molles, M. C. Ecología conceptos y aplicaciones. 2006. 3º Edición, McGraw Hill, Interamericana.

Colonias de lobos marinos:Disposición espacial agrupada

Acantilados en la costa de Santa Cruz

Los grupos se distribuyen de

manera uniforme debido a la competencia de los machos

(sultanes) por las hembras (harén).

Los grupos pueden competir por los recursos

(territorios con lugares de sombra

y piletones de agua, ej.: Puerto

Pirámides, Chubut)

Viedma (Río Negro)Reserva de Lobos marinos: Arctocephalus australis.

Sultanes

Grupo de hembras

Disposición Agrupada: colonia de CormoranesDisposición Agrupada: colonia de CormoranesDentro de la colonia: Disposición Uniforme: competencia Dentro de la colonia: Disposición Uniforme: competencia

por los sitios de nidificación.por los sitios de nidificación.

Cormorán Imperial, Phalacrocorax atriceps, construye nidos con algas, barro y guano, con forma de cráteres. Isla de los Pájaros, Canal Beagle. Foto: Julio

Aguirre

NidoNido

Interacciones positivas:Agrupaciones con fines reproductivos

Sitios aptos para nidificar

Colonia de nidificación de Loro Barranquero (distribución agregada), en acantilados del balneario El Cóndor (Viedma). Especie monógama, parejas estables, migran en otoño hacia el norte para alimentarse. Los nidos se disponen de manera uniforme dentro de la colonia.

NidosGuano

Acantilado (12 km) arcillas, 35.000 nidos activos: colonia de

loros más grande del mundo

Loro barranquero

Cyanoliseus patagonus

Interacciones positivas:Agrupaciones con fines reproductivos y alimenticios.

Erizo rojo, Loxechinus albus, en el Canal Beagle, agregaciones tridimensionales, aseguran la fecundación externa (gametas liberadas al agua) y la captación de

macroalgas como el cachiyuyo (Macrocystis pyrifera).

Interacciones positivas:Agrupaciones con fines alimenticios y de protección

de los depredadores.

Peces:

Cardúmenes de Caballas

En numerosos grupos de animales:

Ej: Manadas de herbívoros (mamíferos)

También grupos de carnívoros para

depredar:

Ej: Orcas, leones, lobos, etc.

Interacciones positivas:Agrupaciones con fines reproductivos

e hibernación.

Pingüino emperador en colonias de Antártida, grupo de machos hibernando, protegiendo huevos.

Interacciones positivas:La agrupación permite la reproducción y proteger a las

crías de la depredación.

Pingüino emperador en colonias de Antártida, el grupo “protege” a las crías del ataque de petreles.

Interacciones positivas:Agrupaciones sociales

Colonias con organización social: varias generaciones conviven (huevos, juveniles y adultos); existe división de trabajo (reina, obreras,

machos, “princesas” aladas), cuidado de las crías por los adultos.

Hormiguero, Iguazú, Misiones

La distribución de los arbustos del creosote, Larrea tridentata, en el desierto de Mojave (oeste de Estados Unidos), cambia a medida que los arbustos

crecen

Tomado de Molles, M. C. Ecología conceptos y aplicaciones. 2006. 3º Edición, McGraw Hill, Interamericana.

La distribución de la Productividad Primaria refleja la heterogeneidad de los Ecosistemas Marinos

El fitoplancton se “agrupa” en áreas con disponibilidad de luz y nutrientes

Tomado de Ricklefs, E. Invitación a la Ecología, Buenos Aires, Panamericana, 1998.

Cultivos de soja

Microalgas

Distribución uniforme(Cultivos, para reducir la competencia

y aumentar el rendimiento)

Fitoplancton

A bajas densidades poblacionales:Posible distribución al azar en volúmenes

de aguas con condiciones y recursos apropiados.

A elevadas densidades: distribución agregada

Disposición Disposición espacialespacial

Características Características del espacio del espacio habitablehabitable

Tipo de Tipo de interaccióninteracción

EjemploEjemplo

AzarAzar

AgrupadaAgrupada

UniformeUniforme

Factores exógenos que regulan el tamaño de las poblaciones:Depredación (factor densodependiente)

Al depredar, la Estrella de mar regula la población de mejillones

Punta Dungenes, colonia de nidificación, en suelo de grava y bajo mata verde, noviembre

de 2.007 (foto: G. Bujalesky)

Pingüino patagónico, Spheniscus magellanicus

Factores exógenos que regulan el tamaño de las poblaciones:Disponibilidad de Espacio (factor densodependiente)

Ej: refugios para construir nidos

Las posiciones centrales en la

colonias de nidificación

protegen, ya que los nidos

periféricos están más expuestos al

ataque de depredadores. Por

ejemplo: ataques de skuas o petreles a

colonias de cormoranes.

El aumento de la población, o la reducción de árboles con ramificación adecuada (por corta selectiva,

reemplazo y forestación con pinos, urbanización, fragmentación de territorio, etc.) reduce la cantidad de

sitios aptos para nidificar.

Factores exógenos que regulan el tamaño de las poblaciones: Vulcanismo (factor densoindependiente)

Volcán Chaitén, foto: 5 de mayo de 2.008

• Volcán Puyehue, Chile, junio de 2.011.

Factores exógenos que regulan el tamaño de las poblaciones: Factores climáticos (factores densoindependientes)

Ejemplo: El estrés generado por el cambio climático origina desajustes de las poblaciones con el ambiente, o entre poblaciones.

Calentamiento en la Península Antártica (6º C en últimos 50 años) disminuye la capa impermeable de hielo y genera

mayores nevadas. Para criar en octubre, estas aves necesitan el terreno seco para construir sus nidos. Cuando

la nieve se funde y anega los nidos, se pierden los huevos.

Pingüino de Adelia

Pygoscelis adeliae

Reducción del 70 % del número de aves que anidan en islas próximas a Estación Palmer.

Fuente: Grossman, D. Pérdida de sincronía en los ecosistemas. Investigación y Ciencia, Cambio climático, Nº 45, 2.006.

Juvenil

Adulto

Factores endógenos que regulan el tamaño de las poblaciones:

Dispersión (factor densodependiente)

Tomado de Molles, M. C. Ecología conceptos y aplicaciones. 2006. 3º Edición, McGraw Hill, Interamericana.

Evolución de la distribución geográfica de una especie

Poblaciones aisladas

Tomado de Weisz, P. La Ciencia de la Biología. Ed. Omega Barcelona

Evolución de la distribución geográfica del Huemul (Hippocamelus bisulcus)

Huemul macho

Única población sobreviviente de huemul

en Chile central

Descenso poblacional (40 huemules): posibilidad de extinción

local, pérdida de variabilidad genética de la especie.

1

1: Poblaciones más cercanas en Parque Nacional Lanín, Neuquén, Argentina, dónde

compite por hábitat y tiene superposición de dieta con el Ciervo colorado introducido.

Esta especie es Monumento Natural en Argentina: protección absoluta, desde 1996.

Reducción y progresivo aislamiento de las poblaciones de Huemul en Chile

Causas: Fragmentación del territorio por urbanización, ganado doméstico, explotación forestal, desarrollo recreativo, ataques de perros, actividades

industriales (oleoducto, gasoducto).

Povilitis, Anthony. El estado actual del huemul (Hippocamelus bisulcus) en Chile Central. Gayana (Concepc.) (online) 2002, Vol. 66, Nº 1.

Desaparición en sitios de hábitat primario

Sitios de hábitat

primario ocupado

Alternativas:

Protección de sitios de hábitat primario y corredores conectantes

Polcura: Área de Restauración

Factores endógenos: Variabilidad Genética de una poblaciónAcervo genético o Pool génico

posibilidad de diferentes respuestas frente a ambientes diversos.

Maíz: centro de diversidad Perú y Bolivia hasta Quebrada de Humauaca en Argentina. Cultivado desde 5.000 años AC. Banco de

Germoplasma del INTA de Pergamino guarda 44 tipos diferentes de maíz.

Papa: 183 especies del género Solanum, cultivada desde hace más de 8.000 años

AC, mayor variabilidad genética en meseta peruano- boliviana

Factores que regulan el tamaño de las poblaciones:

• Factores externos a la población (exógenos) que regulan el tamaño de las poblaciones, no dependen de la densidad de la población (densoindependientes):

– Factores Climáticos– Huracanes, terremotos, vulcanismo– Incendios, deslizamientos, alteraciones de la salinidad, etc.

• Factores externos a la población (exógenos) que regulan el tamaño de las poblaciones y dependen de la densidad de la población (densodependientes):

– Depredación– Recursos: Alimento, Espacio– Parasitismo– Enfermedades– Competencia interespecífica

• Factores endógenos que regulan el tamaño de las poblaciones, dependen de la densidad (densodependientes):

– Cambios en:– Dispersión (tiempos y tasas); Tiempos de desarrollo; factores genéticos; variabilidad

genética; competencia intraespecífica; comportamiento agresivo, etc.