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CAPÍTU LO 10

IV. ¿QUÉ PASA E N LOS ECOSISTE MAS?

En los ecosistemas hay variadas interacciones

En los ecosistemas hay variadas interacciones

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CAPÍTU LO

10

En los ecosistemas hay variadas interacciones

E

n la ilustración del capítulo 1, los saltamontes se alimentan

de plantas y el queltehue se alimenta de saltamontes. En la ilustración del capítulo 2, al picaflor que busca néctar en una flor de chilco se le pega polen en las plumas. Con este polen poliniza otras flores de chilco. En ambos casos, las especies interactúan (Figs. 10.1 y 10.2). A veces las interacciones benefician a las dos especies (el picaflor y el chilco), mientras

Fig. 10.1 Una pradera con pasto,

saltamontes y queltehues.

que en otros casos, una especie se beneficia, como el queltehue y otra se perjudica, como el saltamontes. Analicemos los principales tipos de interacciones.

¿Qué es la depredación?

Fig. 10.2 Un picaflor busca néctar en una

flor de chilco.

Fig. 10.3 El degu, un roedor de Chile

central.

Es una interacción en la que un individuo, el depredador, se alimenta de otro, la presa. El depredador se beneficia pues gana energía. Es el caso de un águila que caza un ratón de campo, de una mantis religiosa que devora una mariposa y también de un degu que se come una planta. Investigación: Si en un lugar aumenta el número de presas, es posible que también aumenten los depredadores, y al revés, si las presas disminuyen también se reducen los depredadores. En general, es difícil cuantificar estos efectos. El ecólogo Peter Meserve y sus colaboradores investigaron la acción de los zorros y las aves rapaces que depredan al degu, un roedor frecuente en la zona central (Fig. 10.3). En un área de matorral en Fray Jorge (Región de Coquimbo), construyeron cercos, con una malla encima, que impedía que entraran los zorros y las aves. Luego compararon como variaba la abundancia de degus fuera y dentro de los cercos. Encontraron que después de un tiempo comenzó a aumentar el número de degus en las áreas cercadas (Fig. 10.4). Además, en esas áreas los degus vivían más y se quedaban más tiempo en los espacios despejados, entre los arbustos.

Fig. 10.4 Los degus aumentaron más dentro de una zona cercada donde no podían entrar los depredadadores.

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Investigación: Los ecólogos Juan Carlos Castilla e Ingrid Bahamondes estudiaron la importancia de la gaviota como depredador, en Los Molles (Región de Coquimbo). Estas aves se alimentan de diversos invertebrados que cazan en las rocas (Fig. 10.5). Observando a las gaviotas con binoculares y examinando sus regurgitados (vómito de partes que las aves no pueden digerir, como cáscaras de jaibas y conchas de moluscos), determinaron que las gaviotas se alimentaban de alrededor de 20 especies de moluscos, 9 de crustáceos y también de estrellas de mar. Concluyeron que estas aves depredadoras pueden afectar a las poblaciones de varias especies de invertebrados en la zona intermareal, que es la franja de la costa que queda descubierta durante la baja marea.

Fig. 10.5 Una gaviota comiendo una jaiba.

¿Qué es el parasitismo? Los parásitos son organismos que viven sobre o dentro de un huésped y se alimentan de él. Es una interacción que beneficia al parásito y afecta negativamente al huésped. Los parásitos son distintos a los depredadores, pues mientras éstos matan a sus presas, en general los parásitos no matan a sus huéspedes. Los parásitos suelen ser específicos, es decir, parasitan sólo a una determinada especie.

Fig. 10.6a Un cactus parasitado por quintral.

Investigación: En la zona central, algunos cactus, con grandes flores blancas, tienen además racimos de llamativas flores rojas (Fig. 10.6 a). Éstas son de quintral, una planta parásita que vive dentro de algunas especies de cactus y sólo aparece en su superficie para florecer y dar frutos, unas pequeñas bayas rosadas. Las tencas (Fig. 10.6 b) comen los frutos y a veces defecan en otros cactus, eliminando semillas del quintral. Las que quedan pegadas a las espinas germinan, sus raíces penetran el cactus y el parásito se desarrolla en su interior. El ecólogo Rodrigo Medel y sus colaboradores investigaron si el quintral afectaba a los cactus. Encontraron que los cactus con quintral tenían menos flores, menos frutos y menos semillas que los cactus no parasitados (Fig. 10.7). Esto se debería a que el quintral utiliza parte del agua y de los nutrientes de su huésped.

Fig. 10.6b Una tenca, el dispersor de semillas del quintral del cactus.

Fig. 10.7 Producción de flores, frutos y semillas de cactus con y sin quintral. En los ecosistemas hay variadas interacciones

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C ACAPÍTULO PITULO

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,

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¿Qué es la competencia? Es un tipo de interacción en que un individuo usa algo que también puede ser usado por otro. Los individuos pueden competir por un alimento, por agua, por un sitio donde refugiarse o construir un nido, etc. Cuando ocurre entre individuos de una misma especie se la llama competencia intraespecífica y cuando es entre especies diferentes se denomina competencia interespecífica. Casos de competencia existen tanto entre plantas como entre animales.

Fig. 10.8 Al eliminar al alga chascón, se instalan algas juveniles de esa especie. Las flechas ilustran cómo esta alga es movida por las olas.

Tagua

Tagua chica

Investigación: El ecólogo Bernabé Santelices y sus colaboradores demostraron un caso de competencia intraespecífica en el alga parda llamada chascón. Estas algas crecen en la zona intermareal. Sus estipes miden hasta 4 m de largo. A los investigadores les llamó la atención que raras veces encontraban individuos juveniles entre las algas grandes. Entonces plantearon la hipótesis que las grandes algas adultas impedían que se instalaran algas juveniles de chascón, mediante el roce de sus estipes sobre la superficie rocosa (Fig. 10.8). Para probarla, cortaron los estipes a un número de algas. Comprobaron que en un breve plazo aparecían pequeños chascones en el espacio liberado, confirmando la hipótesis que se trataba de una competencia intraespecífica. Investigación: Algunos animales evitan la competencia interespecífica ocupando territorios diferentes. El ecólogo Michael L. Cody investigó este comportamiento en tres especies de tagua que existen en Chile central (Fig. 10.9). Ellas generalmente viven en hábitats diferentes: la tagua de frente roja vive en los ríos, la tagua en lagos y la tagua chica en lagos de altura. En cambio, en las lagunas costeras se encuentran las tres especies. Sin embargo, el investigador comprobó que en estas lagunas las taguas de frente roja se instalaban en los bordes, las taguas ocupaban el centro y las taguas chicas se ubicaban entre las dos anteriores. El investigador concluyó que de este modo las tres especies no competían entre sí. Es probable que además tuvieran diferencias en su alimento, es una hipótesis que habría que investigar.

¿Cómo funcionan los mutualismos?

Tagua de frente roja

Fig. 10.9 Tres especies de tagua, muy similares en su morfología y ecología.

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Los mutualismos son “sociedades de apoyo mutuo” entre dos o más especies que crecen, sobreviven y se reproducen mejor juntas que separadas. Cada participante de un mutualismo se especializa en una función que beneficia a la otra. Algunos ejemplos: 1. Mutualismo de plantas con sus polinizadores. Varios animales se alimentan de néctar y polen de las flores de ciertas plantas. Al hacerlo, llevan polen al estigma de otras flores de la misma especie y la polinizan. Tanto las flores como los animales poseen características que favorecen la obtención eficiente del néctar y el traslado de polen entre distintos individuos de una especie (Ver cap. 7, el caso de la planta llamada mariposita).

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En algunas especies la forma de la flor determina que una sola especie de animal la puede polinizar. En otras plantas, las flores atraen a varias especies. Es el caso del notro (Fig. 10.10), que crece en los bosques templados. Investigación: Se creía que los picaflores eran las únicas aves que polinizan flores en Chile, pero los ecólogos Cecilia Smith y Juan Armesto vieron que en Chiloé (Región de Los Lagos), además de los picaflores otras aves visitaban las rojas flores del notro. Para determinar qué especies de aves llegan a las flores y con qué frecuencia, durante 242 períodos de 30 minutos observaron notros en flor en la mañana y en la tarde, cuando las aves estaban más activas. Como muestra la Tabla 1, llegaban 9 especies de aves. El fío-fío fue el campeón, hizo la mayoría de las visitas (Fig. 10.11). El picaflor las visitó menos pero en cada vuelo pasaba hasta por 24 flores. El tordo y el choroy rompían las flores y resto de las aves hizo pocas visitas.

Fig.10.10 Las flores del notro.

El fío-fío transportaba más polen de notro pegado a sus plumas que los picaflores, los que además tenían polen de otras plantas. Los investigadores concluyeron que el fío-fío es un importante polinizador del notro. TABLA 1. AVES QUE VISITAN LAS FLORES DE NOTRO EN CHILOÉ Y NÚMERO DE VISITAS.

Nombre Fío-fío

Nº de visitas

%

1.260

76,6

Picaflor

194

11,8

Jilguero

92

5,6

Cometocino

82

5,0

Tordo

8

0,5

Mirlo

3

0,2

Choroy

2

0,1

Chincol

2

0,1

Cachudito

2

0,1

1.647

100,0

Total

Fig. 10.11 Fío-fío buscando néctar en una flor de notro.

2. Mutualismo entre plantas y dispersores de semillas. En muchas plantas los frutos son carnosos y las semillas están incluidas en ellos o tienen una parte comestible, como en el maitén (Fig. 10.12). Distintos animales se alimentan de los frutos y luego dispersan las semillas (Fig. 10.13). Este tipo de mutualismo en general no es muy especializado, pues los animales suelen comer frutos de varias especies. Sin embargo, la relación beneficia a ambas partes: el animal se alimenta y las semillas de la planta son dispersadas.

Fig. 10.12 Semillas de maitén, rodeadas de un “arilo” rojo.

Fig. 10.13 Un pequeño fío-fío se alimenta de frutos de michay.

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CAP ITULO CAPÍTULO

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Investigación: Alicia Hoffmann y Juan Armesto investigaron, en distintas comunidades de la zona mediterránea, si existía una relación mutualista entre plantas con frutos carnosos y las aves dispersoras de semillas. Encontraron que entre 20% y más de 50% de las especies tenían frutos carnosos, alcanzando el máximo en los sitios más húmedos (Tabla 2). TABLA 2. PROPORCIÓN DE FRUTOS CARNOSOS EN COMUNIDADES DE LA REGIÓN MEDITERRÁNEA.

Tipo de vegetación

Fig. 10.14 Tamaño de los frutos carnosos de árboles y arbustos de la zona mediterránea.

ºLatitud Sur

Número de especies

%

Matorral en el Norte Chico

31

10

31,3

Matorral costero

32

31

41,9

Matorral de precordillera

33

11

34,4

Matorral del valle central

33

5

20,0

Matorral subhúmedo

35

26

53,1

Los investigadores también determinaron que el tamaño de la mayoría de los frutos carnosos variaba entre 3 y 15 mm de diámetro. Algunos eran mucho más grandes, como los de los cactus (Fig. 10.14). Los colores más frecuentes de los frutos eran violeta/negro, rojo y verde (Fig. 10.15). La mayoría maduró a fines del verano y durante el otoño.

Fig. 10.15 Color de los frutos dispersados por aves, en la zona mediterránea.

semillas cosechadas en los árboles semillas recuperadas de zorros

Fig. 10.16 Germinación de semillas de litre cosechadas en los árboles y de semillas que habían pasado por el tubo digestivo de los zorros.

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Las principales aves que se alimentaban de frutos eran el zorzal, la tenca y el tordo. Los tres comían frutos de hasta 12 mm de diámetro. La tenca además comía frutos de los cactus, picoteaba su interior carnoso y luego dispersaba las semillas. Las aves preferían los frutos negros, rojos y verdes. Sin embargo, en esas plantas casi no había frutos maduros en invierno y comienzos de primavera. Se sabe que las tres especies de aves además se alimentan de semillas e insectos y los zorzales también de lombrices. Es decir, las tres serían buenas dispersoras de semillas, aunque además comían “lo que había”. Investigación: Los zorros suelen comer frutos de litre, peumo y maitén, típicos de la zona central, y luego expulsan las semillas con las fecas. Como estos animales recorren grandes distancias, podrían ser dispersores de semillas. Los ecólogos Pedro León y Mary Kalin investigaron si el paso por el tubo digestivo modificaba su germinación. Recolectaron fecas de zorro, separaron las semillas de litre y compararon la germinación de esas semillas con la de semillas cosechadas en los árboles. Encontraron (Fig. 10.16) que las que habían pasado por el tubo digestivo de los zorros estaban vivas, pero germinaban menos y demoraban más en germinar que las cosechadas por los investigadores. Concluyeron que los zorros pueden dispersar semillas, pero se requieren otros estudios para comprobar si los zorros son buenos dispersores.

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3. Mutualismo entre bacterias y plantas. El nitrógeno es esencial para todos los seres vivos, pero las plantas y los animales no pueden usar el nitrógeno de la atmósfera. En cambio, la bacteria Rhizobium que existe en el suelo fija nitrógeno de la atmósfera y lo utiliza para sintetizar aminoácidos. Esta bacteria forma una asociación mutualista con plantas de la familia Leguminosas, como los porotos, los espinos y el trébol. Estimula la formación de nódulos en las raíces, los que se repletan de bacterias (Fig. 10.17). Los Rhizobium viven mejor en ausencia de oxígeno, que no hay dentro de los nódulos. Las bacterias se alimentan de productos de la fotosíntesis que hace la planta y ésta usa los aminoácidos de las bacterias para formar sus proteinas. Investigación: Las cianobacterias del género Nostoc (ver Anexo 1 Los seres vivos) pueden usar nitrógeno del aire. Algunas se asocian con las nalcas, plantas típicas de sitios húmedos del centro y sur (Fig. 10.18), formando nódulos llenos de Nostoc dentro de los tallos. El ecólogo Rafael Guevara y sus colaboradores estudiaron la variabilidad genética del Nostoc, determinando el ADN en las poblaciones de bacterias de tres especies de nalca. Encontraron diferencias genéticas entre las poblaciones de la cianobacteria y además determinaron que en cada planta de nalca había sólo un tipo de Nostoc. Cuando dos especies se asocian de manera tan íntima que forman un organismo distinto a las especies separadas, se dice que constituyen una simbiosis. Los líquenes son una simbiosis de algas verdes con hongos. Forman costras, filamentos o estructuras parecidas a hojas que crecen sobre rocas y corteza de troncos (Figs. 10.19 y 10.20). También se ven sobre postes y tejas. El hongo es capaz de absorber nutrientes de esas superficies y usa productos de la fotosíntesis que hacen las algas.

Nódulo

Fig. 10.17 Una planta de trébol con abundantes nódulos de la bacteria Rhizobium en las raíces.

Fig. 10.18 Hojas de nalca.

Las micorrizas son un mutualismo de hongos y plantas, en que un hongo está asociado con las raicillas de una planta. El hongo facilita a las raíces la absorción de minerales y nutrientes y a su vez obtiene compuestos orgánicos de la planta. La mayoría de los árboles y arbustos tiene micorrizas. También se han encontrado micorrizas en los restos fósiles de las primeras plantas terrestres. Se cree que esta simbiosis les ayudó a colonizar la tierra, donde era más difícil absorber nutrientes que en ambientes acuáticos.

alga hifas del hongo

Fig. 10.20 Corte por un liquen, visto al microscopio. El hongo forma dos capas entre las que crecen las algas.

Fig. 10.19 Liquen en forma de hojas creciendo sobre la corteza de un árbol.

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Los loros, como el tricahue, el choroy y la cachaña, viven en zonas boscosas. Son importantes depredadores, pues se alimentan de semillas, como piñones y avellanas.

Fig. 10.21 El desierto florido.

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Las garzas boyeras y los bueyes interactúan: ellas se paran sobre el lomo de los bueyes y los libran de parásitos. A su vez, los bueyes al caminar espantan a los saltamontes, que son cazados por las garzas.

Los líquenes absorben sustancias tóxicas disueltas en el agua de lluvia en las ciudades. Como son muy sensibles a esas sustancias, se usan como indicadores de contaminación atmosférica.

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En pocas palabras

R EC UAD R O:

Efectos del clima sobre una comunidad en

Fray Jorge. Fabián Jaksic y sus colaboradores estaban investigando interacciones entre depredadores y sus presas en Fray Jorge (Región de Coquimbo), desde hacía varios años. Querían determinar si el tamaño de las poblaciones de pequeños mamíferos influía sobre las poblaciones de sus depredadores. El fenómeno de El Niño de 1991-1992 les permitió dar respuesta a su pregunta. Después de las intensas lluvias, las plantas brotaron, florecieron (Fig. 10.21) y produjeron muchas más semillas que en los años secos, como muestra la Tabla 3. El mismo año aumentó al doble la población de los pequeños mamíferos que se alimentaban de esas semillas y en los siguientes aumentaron en casi diez veces: 117 por hectárea. También observaron que en 1992 y en los años siguientes aumentaron de manera muy importante las poblaciones de depredadores: zorros, halcones, cernícalos, traros y tucúqueres, de un mínimo de 7 a un máximo de 17 depredadores por hectárea. Algunas de estas aves rapaces llegaban desde otras zonas, atraídas por la abundancia de presas. Los investigadores concluyeron que un aumento de la producción primaria (cantidad de semillas) se propagó a los consumidores herbívoros (número de roedores) y de éstos a los consumidores carnívoros (número de zorros y aves rapaces).

TABLA 3. RELACIÓN ENTRE LAS PRECIPITACIONES, EL NÚMERO DE SEMILLAS (ARBUSTOS Y HIERBAS), EL NÚMERO DE PEQUEÑOS MAMÍFEROS Y DE SUS DEPREDADORES.

Precipitación (mm)

1989

1990

1991

1992

1993

1994

89

32

233

229

77

35

Semillas por m 2 suelo

17.000

26.000

42.000

33.000

11.000

13.000

Pequeños mamíferos por hectárea

15

12

26

117

111

43

Depredadores avistados en 750 hectáreas

11

12

7

17

17

1

Muchas especies que viven en una misma área interactúan. Hay varios tipos de interacciones: - En la competencia, los individuos de una especie usan recursos que pueden ser usados por otros individuos, de la misma o de otra especie. - En la depredación, una especie se alimenta de otra especie. - En el parasitismo, una especie vive sobre o dentro de otra especie y se alimenta de ella. - En el mutualismo ambas especies crecen, viven y se reproducen mejor juntas que separadas. - En la simbiosis, dos especies se asocian y originan un organismo diferente a ambas.

¿Qué significa?

Arilo: Cubierta carnosa de una semilla. Estipe: Parte cilíndrica delgada de una alga, de la que nacen las láminas Huésped: En la vida cotidiana llamamos huésped a la persona que está de visita, pero en ecología es la planta o el animal dentro o sobre el cual vive un parásito. Interactuar: Actuar uno sobre otro y viceversa. Interespecífico: Relación que ocurre entre individuos de especies diferentes. Intraespecífico: Relación que ocurre entre individuos de una misma especie. Simbiosis: Asociación fisiológica entre organismos que dependen uno del otro y no pueden vivir en forma independiente.

Actividad

N o 11. Busca y obser va líquenes. Ver pág. 174

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