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.
- 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