Saturación de especies: Modelo de biogeografía de islas Mac Arthur & Wilson

1. Saturación de especies: Modelo de biogeografía de islas Mac Arthur & Wilson Hay un límite a la cantidad de especies que puede haber en una comunidad en equilibrio

2. ¿Qué es una isla? Porción de hábitat aislado dentro de otro tipo de hábitat Reservas Montes para aves dentro de un pastizal Plantas aisladas para insectos Picos de montañas Isla verdadera ¿Qué implica? • Es importante la colonización • Es importante la extinción • Hay evolución independiente del continente

3. Explicaciones para la diversidad en islas. Teoría del equilibrio de Mac Arthur y Wilson. Biogeografía de islas Asume un equilibrio dinámico entre colonización y extinción. dS/dt= I(S) – E(S) I= Inmigración de nuevas especies E= Extinción de especies residentes en el hábitat insular S= Número de especies en la isla I0= tasa máxima de inmigración cuando S=0 I(S)= I0 – (I0/P)S I0/P= tasa específica de inmigración (constante) E(S)= (Ep/P)S P= número de especies en el continente Ep= tasa máxima de extinción Ep/P= tasa específica de extinción

4. Gráficamente: Tasa de Extinción Tasa de Inmigración I0 E(S) Ep I(S) S* S S*= Número de especies en el equilibrio E(S)=I(S) I0-(I0/P)S*= (Ep/P)S* I0= (I0/P)S*+ (Ep/P)S* I0= S* (I0 + Ep)/P I0P/(I0+Ep) = S* S*= I0P/(Ep+I0) Equilibrio

5. ¿Cómo cambia S* con la distancia al continente y el área de la isla? Efecto distancia: La distancia afecta negativamente a la tasa máxima de inmigración I(S) E(S) A, B + cerca I0A I0B Continente +lejos A S*B S*A >d S B I0A>I0B

6. ¿Cómo cambia S* con la distancia al continente y el área de la isla? Efecto área: el tamaño disminuye la tasa máxima de extinción E(S) I(S) + chica EpB A, B I0 EpA + grande S*B S*A Continente =d B A EpB > EpA

7. ¿Cómo cambia S* con la distancia al continente y el área de la isla? Efectos combinados: área y distancia E(S) Isla grande y cerca GC I(S) C Ch L Isla grande y lejos GL G Isla chica lejos ChL Isla chica cerca ChC GC GL CHC ChL En este ejemplo : Grande cerca>grande lejos>chica cerca>chica lejos Pero el resultado en particular depende de las pendientes de cada una.

8. ¿Cómo cambia S* con la distancia al continente y el área de la isla? El área afecta la inmigración: EFECTO DIANA La distancia afecta la extinción: EFECTO RESCATE I(S) E(S) C, G L, Ch Ep I0 L, Ch C, G I0 Ep S Isla Grande >I0 <Ep Isla Chica <I0 >Ep Isla Cerca >I0 <Ep Isla Lejos <I0 >Ep

9. A escala local, la cantidad de especies depende de • Disponibilidad de nichos • Disponibilidad de recursos • Interacciones • Accesibilidad (probabilidad de colonización) • Tiempo de existencia del hábitat (escala evolutiva y ecológica) • Favorabilidad • Estabilidad • Predecibilidad • Pero también • Cantidad de especies a escala regional

10. Macroecología Estudio de patrones a gran escala Disminución de la riqueza con la latitud Disminución de tamaño corporal con la latitud Tendencia a forma globosa con aumento de la latitud

11. El número de especies disminuye desde el Ecuador hacia los Polos Aves del Nuevo Mundo (Gaston 1996)

12. El tamaño de las áreas de distribución aumenta con la latitud, Regla de Rapoport. Blackburn y Gaston 1996c

13. La abundancia de las especies aumenta con el área de distribución

14. El tamaño de las especies aumenta con la latitud Aves del Nuevo Mundo (Blackburn y Gaston 1996

15. Invasiones biológicas • Determinantes del cambio en diversidad • Extinciones • Deterioro de sistemas naturales o productivos • Transmisión de enfermedades • Causa de enfermedades

16. Invasión: Establecimiento y expansión de una especie fuera de su rango geográfico original Movimiento de especies incrementado por Transporte intencional Explotación Uso decorativo Mascotas Transporte accidental Con cultivos Con animales En medios de transporte Implica: Traspasar barreras geográficas Capacidad de propagación independiente del hombre, en número de individuos y en distancia

17. Plantas introducidas para jardinería <1% Mamíferos>60% Etapas de la invasión • Transporte • Introducción • Establecimiento • Crecimiento poblacional • Expansión en el área Regla del 10% • Pero depende de • Especie invasora • Comunidad receptora • Eventos de invasión

18. Éxito de invasión- Grado de invasión de una comunidad Resistencia biótica • Número y frecuencia de introducciones • Existencia de focos previos • Distancia a focos previos • Agentes dispersantes • Modo de reproducción Presión de propágulos • Condiciones abióticas • Disponibilidad de recursos (en plantas) • Perturbaciones • Pulsos de recursos • Régimen de temperatura, humedad, salinidad Invasibilidad del hábitat receptor • Condiciones bióticas • Competidores • Depredadores, parásitos y patógenos • Mutualistas

19. Características de las especies invasoras ¿Existen? • Algunas generalizaciones • Capacidad de establecerse y sobrevivir • Viabilidad de semillas en el banco • Alta tasa fotosintética • Características reproductivas • Alta tasa reproductiva, gran producción de semillas, crecimiento vegetativo • Autofecundación, autopolinización • Dispersión a larga distancia, por viento o animales • Características ecológicas • Generalismo o plasticidad fenotípica • Capacidad de aprendizaje • Alta tasa de crecimiento poblacional (respecto a residentes) • Alta eficiencia en uso de recursos o menor requerimiento

20. Éxito de invasión- Grado de invasión de una comunidad Oportunidades de nicho. Espacio libre de enemigos Generalista Especialista Invasora

21. Escala regional Escala local Resistencia biótica: competidores Versus Condiciones favorables Número de especies exóticas Número de especies nativas

22. Ecología de paisaje  Estudia cómo la estructura espacial afecta los patrones y procesos ecológicos Elementos dispuestos al azar Homogénea Estructura espacial Heterogénea Elementos dispuestos no al azar

23. La heterogeneidad depende de la escala de observación

26. Escalas Geográfica: relación entre la distancia en el mapa y distancia real. Ej= 1: 100, 1:10. Escala gruesa: hay mucha diferencia entre la distancia real y del mapa. 1: 100000 Escala fina: la diferencia entre las distancias en el mapa y en la realidad es relativamente chica. 1:10 Escala ecológica: dimensión temporal o espacial de un fenómeno Escala grande: abarca grandes áreas o tiempos Escala pequeña: abarca áreas pequeñas o cortos períodos de tiempo

27. Estructura Heterogénea Variación discontinua Variación continua Gradiente Parche- Matriz Mosaico

28. Estructura espacial: se mantiene por energía • En los sistemas ecológicos la energía solar • En sistemas transformados la energía aplicada por el hombre • Tres mecanismos crean patrones o estructuras •         Heterogeneidad en el sustrato •         Disturbios naturales •         Actividad humana La estructura espacial es consecuencia de flujos de materia y energía, y a su vez los afecta: “La forma es el diagrama de la fuerza”

33. ¿Qué es un paisaje? Un paisaje es un conjunto de ecosistemas que se repite en forma similar en un área de kilómetros. Incluye ambientes alterados por el hombre • Elementos de un paisaje • Matriz • Parche • Corredor

34. Matriz: elemento más frecuente, caracterizado por su mayor cobertura, conectividad y/o mayor control sobre la dinámica del sistema Tamaño Continuidad Homogeneidad

35. Elementos de un paisaje Parche: un área relativamente homogénea que difiere de sus alrededores, y que es de forma no lineal Los Parches se caracterizan por: Tamaño Forma Borde

36. Parches

37. Corredor: franja de un tipo particular que difiere de los alrededores a ambos lados. Forma alargada Conectan distintos parches

38. Otros elementos del paisaje Nodos Donde se unen varios corredores Zonas que dividen parches de distinto tipo, pueden ser abruptos o suaves Límites Elementos no frecuentes pero que sirven para identificar una región. Ej. Un cerro, una laguna. Elementos característicos

39. Laguna: elemento característico Unión de varios valles Unión de ríos Nodos

40. Grano de un paisaje • Grano: • Textura de los elementos que componen un área • Depende del tamaño de los parches que son distinguibles o reconocibles. • Un paisaje de grano fino está formado por parches chicos • Un paisaje de grano grueso está formado por parches grandes

41. Grano grueso Grano Fino Grano de un paisaje

42. Patrones ambientales • Homogéneos • Heterogéneos Componentes de la heterogeneidad - Contraste + Contraste - Agregación + Agregación

43. La heterogeneidad se puede dar a distintas escalas Parche de orden 2 Parche de orden 1 Parche de orden 3

44. Respuestas de los organismos a la heterogeneidad Sensibilidad • Grano grueso perciben la heterogeneidad  • Grano fino no perciben la heterogeneidad A una escala particular

45. Grano y Extensión de una especie • Grano: menor escala a la que percibe heterogeneidad • Extensión: Mayor escala a la que percibe heterogeneidad

46. Sensibilidad al parche: Grano y extensión de una especie Especie 1 Especie 2 Extensión Extensión Para estos parches la especie 1 es de grano grueso Grano Para este parche la especie 1es de grano fino Grano El grano y extensión de una especie dependen del tamaño y de la movilidad.

47. ¿Cómo se definen distintas escalas? Diferentes procesos Tasas de procesos La definición de los distintos niveles se basa en la variación de las tasas de los procesos: menores en los niveles superiores que inferiores. Los procesos que determinan un mismo fenómeno a distintas escalas pueden ser diferentes.

48. Región Movimiento: c/6 meses Paisaje Movim: c/4 semanas Comunidades Movim: c/2 semanas Movim:c/10 min Parches Plantas individuales Movim: c/2 min Uso de hábitat por herbívoros a distintas escalas