Dispersión, colonización y biogeografía de islas
Mecanismos de dispersión
Cuando los organismos se reproducen, hay un tema muy importante que debe abordarse: ¿dónde va a vivir la descendencia? Relacionado con ese tema está la cuestión de cómo llegará la descendencia.
Los organismos muy móviles, como la mayoría de los vertebrados, tienen mucha flexibilidad porque son móviles durante la mayor parte de sus vidas y pueden, en diversos grados, recoger y moverse cuando sea conveniente. Sin embargo, para organismos cuya forma adulta es inmóvil, como percebes, corales y plantas terrestres, la dispersión o la propagación de organismos a nuevas áreas es clave para su éxito reproductivo.
Tenga cuidado de no confundir la dispersión con la dispersión , que, como recordará, es el patrón de espaciamiento de los individuos dentro de una población. Realmente no tengo un truco para recordar la diferencia; solo tendrá que recordar que la dispersión se refiere al proceso real por el cual los organismos se propagan y la dispersión describe el patrón en el que los organismos ya están diseminados dentro de una población.
Muchas especies acuáticas inmóviles, como percebes y corales, resuelven el problema de la dispersión liberando espermatozoides y óvulos en el agua de manera coordinada con todos los demás miembros de su población. Tales eventos dan como resultado millones de cigotos , o huevos fertilizados, que luego se desarrollan rápidamente en formas larvarias móviles o que flotan libremente. De esta manera, las crías son transportadas a lo largo y ancho del océano, y aquellos que tienen la suerte de aterrizar en un lugar habitable se adhieren y crecen hasta alcanzar su forma adulta inmóvil.
Si la descendencia termina en un lugar que aún no tiene organismos de su especie y sobrevive hasta la edad adulta y comienza una nueva población allí, ha colonizado un nuevo hábitat o comenzado una población en un hábitat donde la especie aún no estaba presente.
Algunas plantas terrestres utilizan una estrategia similar al liberar semillas o esporas que están diseñadas para ser transportadas a largas distancias por el viento y las corrientes de aire. Las palmas de coco usan agua para dispersar sus semillas, los cocos mismos, que flotan en el agua del océano y pueden ser transportados a playas lejos de su planta madre.
Otras plantas dependen de los animales para esparcir sus semillas. Muchos tipos de pastos y otras plantas pequeñas tienen semillas que se adhieren al pelaje de los animales, mientras que muchos tipos de árboles y arbustos producen frutos que contienen semillas. Cuando los animales comen la fruta, generalmente también se consumen las semillas. Estas semillas son resistentes a las enzimas digestivas, por lo que sobreviven al viaje a través del sistema digestivo de un animal y pueden germinar de las heces de los animales en una nueva ubicación rodeadas de una gran cantidad de fertilizante natural.
Fragmentación del hábitat
Entonces, ¿qué quiere decir que la semilla termina en un lugar adecuado para que una planta sobreviva? No mucho. Aparte de las plantas que simplemente dejan caer sus semillas en el suelo justo debajo del padre, las plantas y los animales inmóviles, como los corales y los percebes, tienen muy poco control sobre dónde termina su progenie. Pueden terminar en un hábitat favorable o no. No todos los hábitats son iguales.
Además, los hábitats están fragmentados y la gente los está fragmentando aún más por varios medios, incluida la construcción de comunidades, la tala y la conversión de hábitats naturales en tierras de cultivo. Esto significa que, al menos para los hábitats terrestres que se están volviendo más fragmentados, la dispersión es quizás ahora un factor más importante que nunca cuando se trata de determinar la aptitud de un organismo.
Pero, ¿cómo vamos a estudiar la dispersión y el efecto que tiene en poblaciones y comunidades individuales?
Biogeografía insular
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En la década de 1960 surgió una teoría que intentó explicar el efecto de la dispersión sobre la biodiversidad dentro de islas biogeográficas: la teoría de la biogeografía insular , que es una teoría ecológica que estima el número de especies que pueden vivir en una isla en función de su tamaño y proximidad a una fuente continental de especies.
Esta teoría destiló la biodiversidad en una isla, o, para el caso, en cualquier hábitat aislado, hasta solo dos factores: el tamaño del hábitat y qué tan lejos está una fuente de especies capaces de vivir en ese hábitat. Se asumió que la evolución, la diferenciación de nichos y las migraciones anuales no estaban ocurriendo y que todos los tipos de organismos tienen la misma tasa de inmigración , o una migración única de un organismo o grupo de organismos a un área.
Ahora, esto es un montón de suposiciones que hacer, y hay muchas más que no mencioné. Incluso los ecologistas que propusieron la teoría de la biogeografía de las islas sabían que estas suposiciones no eran ciertas y que todos estos otros factores de hecho estaban jugando un papel en la diversidad de especies en las islas. Sin embargo, ninguno de estos otros factores se incorporó fácilmente a la teoría, o eran muy predecibles, y el tamaño de la isla y la proximidad al continente parecían ser los dos factores más importantes que afectan la diversidad de especies.
Entonces, la teoría de la biogeografía de la isla planteó la hipótesis de que estos dos factores por sí solos podrían usarse para crear un gráfico que podría predecir aproximadamente la cantidad de especies que se podrían encontrar en una isla determinada al encontrar el equilibrio entre colonización y extinción. En este gráfico, las tasas de extinción y colonización se representan en el eje Y y el número de especies se representa en el eje X. Se dibujan dos líneas en el gráfico, una línea que representa la tasa de colonización del continente y una línea que representa la tasa de extinción de especies en la isla.
La tasa de colonización es más alta cuando el número de especies en la isla es más bajo porque, aunque se supone que la inmigración es constante, la probabilidad de que una especie sea nueva depende principalmente del número de especies que ya están allí. Además, también se supone que la tasa de colonización está directamente relacionada con la proximidad de la isla al continente.
Por lo tanto, la línea de colonización puede ajustarse hacia arriba para las islas que están cerca del continente o ajustarse hacia abajo para las islas que están lejos del continente. Asimismo, la línea de extinción se puede ajustar hacia arriba para islas pequeñas y hacia abajo para islas grandes porque cuanto más grande sea la isla, más hábitat, nichos, recursos y espacio habrá para sustentar poblaciones y comunidades más grandes. Cuanto más grandes sean las poblaciones y comunidades, menos probable es que se produzcan extinciones.
El punto en el que se encuentran las líneas de colonización y extinción es el punto de equilibrio entre colonización y extinción, y predice el número de especies que se pueden encontrar en la isla.
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Entonces, si echamos un vistazo a nuestra tabla de biogeografía de islas aquí, podemos ver que las islas pequeñas alejadas del continente deberían tener el menor número de especies, como lo predice este punto de intersección aquí, mientras que las islas grandes cercanas al continente deberían tener el mayor número de especies, según lo predicho por este punto de intersección hasta aquí.
Aunque la teoría de la biogeografía de la isla hace muchas suposiciones que no son ciertas en la naturaleza, los experimentos de campo reales mostraron que hizo un buen trabajo al predecir el número relativo de especies que poblarían una isla, al menos a corto plazo. en períodos de tiempo en los que no se esperaría que la evolución y la diferenciación de nichos tuvieran un efecto.
Además, la teoría de la biogeografía de las islas también ha servido como un punto de partida importante a partir del cual otros ecólogos han construido sus propias teorías ecológicas, a menudo más complejas, relacionadas con la diversidad de especies, la colonización y la supervivencia de la población.
Resumen de la lección
En resumen, la dispersión , o la propagación de organismos a nuevas áreas, es un factor importante en el éxito reproductivo de un organismo. Tenga cuidado de no confundir dispersión con dispersión , que tal vez recuerde es el patrón de espaciamiento de los individuos dentro de una población. Los organismos altamente móviles, como la mayoría de los vertebrados, tienen mucha flexibilidad porque son móviles durante la mayor parte de sus vidas y pueden, en diversos grados, recoger y moverse cuando sea ventajoso. Sin embargo, para los organismos cuya forma adulta es inmóvil, como percebes, corales y plantas terrestres, la dispersión debe ocurrir poco después de la fertilización, cuando su descendencia son solo semillas, esporas o larvas que aún no se han establecido.
La inmigración es una migración única de un organismo o grupo de organismos a un área. Si la inmigración ocurre en un área que aún no está ocupada por esa especie, puede resultar en colonización, que es cuando un organismo o grupo de organismos inicia una población en un hábitat donde la especie aún no estaba presente. Un factor importante que afecta la dispersión, la inmigración, la colonización y las poblaciones en general es la fragmentación del hábitat. Además, las actividades humanas, como la construcción de comunidades, la tala y la conversión de hábitats naturales en tierras de cultivo, han provocado una mayor fragmentación del hábitat en muchas áreas del mundo. Esto significa que, al menos para los hábitats terrestres que se están volviendo más fragmentados, la dispersión es quizás ahora un factor más importante que nunca cuando se trata de determinar la aptitud de un organismo.
Biogeografía de la islaes una teoría ecológica que estima el número de especies que pueden vivir en una isla en función de su tamaño y proximidad a una fuente continental de especies. Esta teoría destiló la biodiversidad en una isla, o, para el caso, en cualquier hábitat aislado, hasta solo dos factores: el tamaño del hábitat y qué tan lejos está una fuente de especies capaces de vivir en ese hábitat. La biogeografía de las islas predice que las islas más grandes e islas más cercanas al continente tendrán una mayor diversidad de especies que las islas más pequeñas o más alejadas del continente. Aunque la biogeografía de las islas adopta un enfoque bastante simplificado de la diversidad de especies y no tiene en cuenta muchos procesos biológicos relevantes, tiene cierto valor predictivo. especialmente en un período de tiempo corto cuando la evolución y la diferenciación de nicho no tienen suficiente tiempo para factorizar en la ecuación. Además, la teoría ha proporcionado un punto de partida para que otros ecólogos la utilicen como base para desarrollar sus propias teorías y experimentos.
Objetivos de la lección
Después de ver esta lección, debería poder:
- Describir la dispersión y cómo podría ocurrir para especies inmóviles.
- Definir colonización e inmigración
- Explicar los efectos de la fragmentación del hábitat.
- Resumir la biogeografía de la isla y su importancia.