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Guía de Laboratorio de Ecología General
Interaccione s Biológicas
INTERACCIONES BIOLÓGICAS
DEPREDACIÓN y COMPETENCIA
Por Jazzmin
Arrivillaga*
INTRODUCCIÓN
En esta sección nos ocuparemos del estudio de los efectos que
puede originar la población de una especie sobre el crecimiento de otra,
al igual de como individuos pueden afectar la sobrevivencia y
reproducción de otros pertenecientes a la misma población.
Depredación
La depredación es tal vez una de las relaciones entre poblaciones
más evidentes para nosotros,"ya que implica el consumo de un organismo
presa por parte de otro predador, encontrándose la presa viva cuando el
predador la ataca por primera vez".
La depredación es una interacción muy importante en ecología ya que
representa una ruta para el flujo de materia y energía en el ecosistema.
Tipos de depredadores
Existen diferentes clasificaciones para los depredadores, puede
hablarse de carnívoros y herbívoros así como de especialistas (aquellos
que se concentran en un tipo particular de recurso) y generalistas
(aquellos que consumen una amplia gama de recursos), por lo que
emplearemos una clasificación funcional.
En este sistema se tienen en cuenta dos aspectos fundamentales
de la depredación estos son: intimidad y letalidad. La intimidad se refiere
al tiempo en que predador y presa interactúan y la letalidad, como su
nombre lo indica hace referencia al efecto del ataque del predador
sobre la sobrevivencia de la presa. Según este sistema tenemos cuatro
tipos de depredadores: parásitos, parasitoides, pastoreadores y
predadores verdaderos a continuación se describirán cada uno de ellos:
* Modificada por Yepsi Barreto-Betancur
Pastoreadores: ocasionan baja letalidad en sus presas al igual que
tienen una baja intimidad con ella, se alimentan de partes y tienen un
gran número de presas a lo largo de sus vidas. En este grupo se
encuentran los organismos herbívoros y chupadores de sangre (zancudos
y murciélagos).
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Predadores verdaderos: Son altamente letales para sus presas y
tienen baja intimidad con ellas, generalmente matan a su presa con el
primer ataque o poco después del mismo, al igual que los pastoreadores
se alimentan de un gran número de presas. Ejemplos de este grupo son la
mayoría de los individuos carnívoros.
Parásitos: La intimidad con sus presas es alta, por lo general se
alimentan de una o pocas presas durante toda su vida, en general
consumen solo una o pocas partes de su presa. Un ejemplo de este grupo
son las plantas parásitas de la familia lorantaceae que generan
haustorios para tomar savia elaborada de sus hospederos.
Parasitoides: Consumen lentamente todos los órganos de su presa
empezando por los menos necesarios para la supervivencia de la misma,
pero finalmente le causan la muerte. Un ejemplo de este grupo son las
avispas que se alimentan de larvas de polilla, generalmente estas últimas
mueren antes de alcanzar el estado de pupa.
Impacto de la depredación sobre las poblaciones del depredador y la
presa
De una manera intuitiva podría pensarse que en general los
efectos del predador sobre el crecimiento de la población de la presa
son siempre nocivos, es decir, la presencia del predador implica una
reducción sustancial de la población de la presa, de igual manera se
cree que un aumento en la población de las presas implica una ventaja
significativa para el predador, sin embargo veremos que estas
afirmaciones no son del todo ciertas, en algunos casos la actividad del
predador puede significar ventajas para la población de la presa, así
mismo un aumento en el número de presas no necesariamente implica
un beneficio para el predador.
Ventajas que representa la acción del predador sobre la población de la
presa:
*
Al reducirse la población de las presas, los individuos restantes
pueden alimentarse mejor y dejar un mayor número de descendientes.
*
El predador no toma una muestra aleatoria de la población
selecciona individuos viejos o enfermos
*
Al atacar estadios de vida de la presa ancianos el efecto sobre la
producción de descendientes es nulo y no representa una amenaza para
la población.
De manera general puede decirse que es difícil probar que el
predador tiene efecto sobre la población de la presa, ya que este
selecciona las presas que le representen una menor inversión de energía
en el momento de la captura y sometimiento de las mismas, casi siempre
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individuos ancianos o enfermos, que no aportan nuevos descendientes a
la población, así que en este caso el efecto del predador sobre la el
crecimiento de la población de la presa podría considerarse nulo.
Efectos del tamaño de la población de la presa sobre la población
del predador
*
Una población de presas muy pequeña, puede llevar a una
disminución en el número de predadores, ya que estos necesitan un
número mínimo de ellas para mantenerse.
*
Una población demasiado grande de presas puede no tener
ningún efecto sobre el predador, ya que este se sacia y no puede
consumir más aunque las aumente la población de presas.
Una densidad baja de presas puede afectar la densidad de
población del predador, en particular si este es especialista ya que este
invertiría mayor cantidad de energía en la búsqueda y sometimiento de
su presa de la que obtendría en recompensa. Por otra parte una
densidad alta de presas puede no significar un aumento en la densidad
del predador ya que este tiene un limite fisiológico de consumo,
denominado saciación del predador, por lo cual aunque la densidad de
las presas aumente este no podrá consumirlas.
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Competencia
A diferencia de la depredación, la competencia es una
interacción entre organismos difícil de detectar, esta se genera porque
los individuos requieren el mismo recurso para asegurar su sobrevivencia o
su reproducción, esta lucha conduce a que por lo menos uno de los
organismos participantes reduzca su probabilidad de subsistir o de dejar
descendencia.
La competencia puede darse entre dos individuos de la misma
especie (competencia intraespecífica) o entre individuos de especies
diferentes (competencia interespecífica). En ambos casos la
competencia puede darse por explotación o por interferencia.
Competencia por explotación y competencia por interferencia:
La competencia por explotación se da cuando los organismos
requieren un recurso limitado, por lo cual si un individuo consume una
parte de dicho recurso, los demás no dispondrán de ella para suplir sus
necesidades.
La competencia por interferencia se da cuando un individuo
impide realmente el acceso al recurso de otro organismo. Un ejemplo de
competencia por interferencia son aquellos animales que luchan de
manera directa con otros por un territorio.
Competencia intraespecífica:
Cuando una población se aglomera (llega a la capacidad de
carga del ambiente en el que habita) y los recursos comienzan a
escasear las poblaciones pueden implementar alguna de las siguientes
estrategias. La primera de ellas consiste en repartir los recursos entre los
individuos de la población hasta que estos se agoten del todo. 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 en la capacidad de carga.
Competencia interespecífica:
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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.
OBJETIVOS
Familiarizar
al estudiante con el diseño experimental, manejo de
muestras para la demostración de interacciones biológicas bajo
condiciones experimentales.
Familiarizar
al estudiante con la cuantificación de parámetros de
vida como indicadores de competencia y depredación (densidad,
tiempo de desarrollo, mortalidad diaria y acumulada, sobre vivencia
diaria y acumulada).
MATERIALES
En el diseño experimental de la practica utilizaremos a Aedes aegypti
por su fácil colonización y mantenimiento de colonias cerradas, por lo
que podemos evaluar la dinámica poblacional de esta especie como un
modelo simple para monitorear interacciones biológicas como la
competencia y la depredación, en una escala menor de tiempo en
comparación con otros sistemas biológicos.
Por equipó de trabajo:
Larvas de Aedes aegypti (3er estadio)
Alimento larval (hígado de res en polvo)
Agua destilada
2 Frascos de vidrio de 500 ml
4 Vasos plásticos 270 cc (V-9)
2 Pipetas de pasteur modificadas en las puntas.
1 Planilla para colecta de datos (anexa)
1Balanza
3Peces Guppy
Cilindros de 100ml
Coladores plásticos pequeños (1 x equipo) (*)
Tiro (*)
Marcadores indelebles (*)
Reloj, preferiblemente con cronómetro (*)
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Para el día de la práctica de laboratorio, cada equipo deberá traer el
siguiente material el material señalado con asterisco (*)
MÉTODOS
Actividad 1
Experimento de depredación
Un depredador:
1.- Coloque 10 larvas de Aedes aegypti en 200ml de agua destilada
2.- Añada 1 Guppy
3.- Revise el ensayo durante la práctica y registre el momento de
consumo de cada larva y el comportamiento del Guppy
Dos depredadores:
1.- Coloque 10 larvas de Aedes agypti en 200ml de agua destilada
2.- Añada 2 Guppy
3.- Revise el ensayo durante la práctica y registre el momento de
consumo de cada larva y el comportamiento del Guppy y el
comportamiento de los Guppy en relación a la presa y a su coespecifico.
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Actividad 2
Experimento de competencia
Se van a establecer dos tratamientos: disponibilidad de alimento y
densidades larvales.
Disponibilidad de alimento (cantidad mg x larva):
1-Tome dos vasos plásticos y añada 200ml de agua destilada en
cada uno.
2-Coloque 40 larvas de Aedes aegypti en cada uno de los vasos
plásticos con el agua destilada.
3-Añada 0,2mg (condición baja) y 1 mg (condición alta) de alimento
por larva respectivamente en los vasos con agua.
4-Revise diariamente cada ensayo (durante 1 semana) y monitoree el
número de larvas muertas y vivas. Registre el estadio de vida de cada
larva.
5-Según el número de larvas vivas por DIA, añada alimento hígado de
res en polvo, previamente pesado y cambie el agua del vaso.
Densidades diferentes:
1.- Tome dos vasos plásticos y añada 200ml de agua destilada en
cada uno.
2.- Coloque 40 y 80 larvas de Aedes aegypti respectivamente en los
vasos con agua.
2.- Añada 1 mg por larva (condición alta de alimento)
3.- Revise diariamente el ensayo (durante 1 semana) y monitoree el
número de larvas muertas y vivas. Registre el estadio de vida de
cada larva.
4.- Según el número de larvas vivas por día, añada alimento hígado
de res en polvo, previamente pesado y cambie el agua del vaso.
Consideraciones para resultados y discusión
1.- Considere los resultados de los otros equipos para la presentación del
informe.
2.- Grafique adecuadamente sus resultados a fin de observar en cada
tipo de experimento:
Mortalidad diaria y acumulada,
Tiempo de desarrollo (total y por estadio) durante el experimento
No. de individuos por estadio (estructura de edades)
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3.- Algunas preguntas....:
a.-¿Qué variables deben considerarse para evaluar competencia
y depredación dentro de un diseño experimental?
b.-¿Cuál es la clave para que un recurso se convierta en factor de
regulación poblacional bajo condiciones de competencia.
c.-¿De qué depende la tasa de depredación?
d.-¿Cómo la competencia y la depredación son factores de
regulación poblacional y generadores de diversidad de estrategias de
vida desde el punto de vista de ecología de poblaciones y evolutiva?
REFERENCIAS DE LECTURA OBLIGATORIA
Krebs. C.J. 2002. Ecology: The Experimental Analysis of Distribution and
Abundance.
 Arrivillaga y Barrera 2004. Food as a limiting factor of Aedes aegypti in
water storage container. Journal of Vector ecology 29(1): 11-20
REFERENCIAS DE LECTURA RECOMENDADA
 BEGON M, HARPER L. 1996 Ecología individuos poblaciones y
comunidades. Blackwell science.
 GOTELLI, 1998. A primer in ecology. Sinauer press.
 SMITH y SMITH. 1998. Elements of ecology.
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