1 La comunidad Causas de su existencia

2 Objetivos u Identificar atributos/propiedades emergentes del nivel de organización comunidad. u Reconocer que existen diferentes combinaciones o agrupaciones de poblaciones. u Detectar cuáles pueden ser los determinantes de la existencia de una comunidad y de su estructura. u Reconocer que una comunidad tiene cierta heterogeneidad interna. u Discutir por qué nos puede interesar reconocer la estructura de la comunidad. u Caracterizar cuantitativa y cualitativamente las comunidades vegetales. Esto significa conectar lo que hemos visto hasta ahora. Cual es la importancia relativa (1) del habitat, abmiente fisico en relacion con los requerimientos y tolerancias de las especies, (2) de las interacciones bioticas, y (3) de la dispersion, configuracion del paisaje como determinantes del diseño espacial observado Esto significa conectar lo que hemos visto hasta ahora. Cual es la importancia relativa (1) del habitat, abmiente fisico en relacion con los requerimientos y tolerancias de las especies, (2) de las interacciones bioticas, y (3) de la dispersion, configuracion del paisaje como determinantes del diseño espacial observado Lo que deben aprender prop que no encontramos en el nivel inferior

3 La clase presencial (3h) - Discusión con la GUÍA, preguntas, problemas, ejemplos, material de apoyo (ayuda didáctica digital). - Desarrollo de algunos contenidos detrás de preguntas y problemas concretos. - Conocimiento previo. - Conceptos, principios, métodos fundamentales. - Dificultades. - Cierre con ejercicio (auto-evaluación) - Problemas para que elaboren por escrito una respuesta.

4 ¿Qué relaciones espaciales detecta entre las especies? Asociaciones positivas y negativas ¿Qué es una comunidad? ¿Es una colección al azar de individuos? ¿Cuánto la simplificamos?

5 NivelEstructura Individuo Morfología Tamaño relativo de órganos Población Densidad Estructura de tamaños/edades Distribución espacial Proporción de sexos Comunidad Composición específica y de formas de vida riqueza, dominancia, diversidad organización espacial resistencia a perturbaciones y a invasiones Propiedades emergentes de este N.O.

6 Marina Omacini: Limites espaciales y temporales, arbitrarios o definidos por ….. Marina Omacini: Limites espaciales y temporales, arbitrarios o definidos por ….. ¿Qué relaciones espaciales detecta entre las especies? Asociaciones positivas y negativas ¿Cuáles son sus límites?

7 Fig. 5. Distribuciones de especies en el espacio (arriba) que originan límites netos (izquierda) y difusos (derecha) entre comunidades, y su relación con la variación del ambiente (abajo). Stand, Ecotono, Continumm

8 Marina Omacini: Limites espaciales y temporales, arbitrarios o definidos por ….. Marina Omacini: Limites espaciales y temporales, arbitrarios o definidos por ….. ¿Qué relaciones espaciales detecta entre las especies? Asociaciones positivas y negativas ¿Cuáles son sus límites? ¿Puede servir como indicador de las condiciones ambientales?

9 Marina Omacini: Termino comunidad se usa de diferentes modos. …… Marina Omacini: Termino comunidad se usa de diferentes modos. …… La vegetación como indicadora del ambiente

10 Fig. 1. Producción de cuatro especies sembradas en parcelas puras y mezcladas, en función de la profundidad de la napa freática. Bromus erectus Dactylis glomerata Arrhenatherum elatius Alopecurus pratensis ¿¿¿Causas de la Existencia???? Respuesta a la heterogeneidad ambiental Superposición de Nicho Competencia Aptitud ecológica Repartición de recursos “Poblaciones y su ambiente (abiótico y biótico)”

11 Flora disponible “Dispersión” Filtro (fisico, químico, biológico) Conjunto spp en la comunidad “La riqueza de especies es determinada por procesos que ocurren dentro y fuera de la comunidad” Uso diferencial de recursos (requerimientos y tolerancias de las especies, capacidad de reproducirse) Interacciones con el resto de las especies Nivel de recursos Determinantes de la comunidad a distintas escalas espaciales.

12 Problema “real” El experimento del TP para discutir: ¿cuáles son las posibles razones de una determinada estructura? ¿cómo se pueden descartar algunas de esas explicaciones? ¿cómo se caracteriza cuanti- y cualitativamente una comunidad? Hipótesis, predicciones Acciones concretas

13 Ejemplo Propuestas … 1 corte y N+ 4 cortes y N+ Observación: Cambio en la dominancia de Festuca y en la riqueza (# de especies) Pregunta : ¿Por qué la riqueza aumenta con la frecuencia de cortes?

14 Mecanismos propuestos : El corte regula a la especie de mayor habilidad competitiva. Impide “la exclusión competitiva” Pero ¿por qué coexisten más especies? Connell 1978.- “Comunities is a consequence of past and present interspecific competition, resulting in each species occupying the habitat or resource on which it is the most effective competitor. Without perturbation this species composition persists; after perturbation it is restored to the original state.” Competitive elimination of the less efficient or less well adapted species is not the inexorable and predictable process we once thought it was. Instead, other forces, often abrupt and unpredictable set back, deflect or slow the process of return to equilibrium Hipótesis en las que se supone que la comunidad está o no en estado de equilibrio

15 Mecanismos propuestos : El corte regula a la especie de mayor habilidad competitiva. Impide “la exclusión competitiva” Pero ¿por qué coexisten más especies? Los cortes generan microhabitats aptos para diferentes especies. Tiempo entre cortes insuficiente para exclusión Aparición de “otros” parches (variab espacio y tiempo) Corte: daño selectivo Persisten especies con nichos muy similares al de Festuca Las especies que se establecen tienen un hábito de crecimiento que hace que sean menos perjudicadas que Festuca. Sitios vacantes aislados (modelo de lotería) Especies similares se establecen en parches separados espacialmente. Esto impide que se excluyan. Riqueza local en función del número de especies disponibles.

16 ¿Qué otras interacciones podrían estar involucradas? Interacciones indirectas (patógenos) El corte favorece la producción de exudados y el crecimiento de hongos patogénicos. Estos disminuyen la habilidad competitiva de Festuca frente a otras especies. Herbívoro Festuca Otras especies Patógenos del suelo + - - - + + - + - +

17 Fig. 6. Relaciones entre los depredadores de semillas (roedores y hormigas) y su efecto sobre la competencia entre plantas, en el desierto de Sonora (según Brown et al. 1986). Interacciones directas e indirectas

18 Packer y Clay 2000. Nature 404: 278- Inóculo Pythium de las raices

19 Competencia modificada por Hongos micorríticos (AM) Festuca Otras especies AM + + + - - + La presencia de AM genera cambios en la distribución de nutrientes entre las especies (No todas las especies se benefician de la misma manera, algunas obtienen más nutrientes que otras)

20 Scheublin et al. 2007. J. Ecol. 95: 631- Cambio en la identidad del hongo micorritico (AMF) Rendim juntas/rendim separadas

21 Biota del suelo sin competencia Klironomos 2002. Nature 417: 67- Crecimiento en suelos con diferente historia Otros experimentos: ¿AM y patógenos responsables del patrón? Todas + AM Solo raras – patóg.

22 u Existen múltiples mecanismos causales. u Distintas comunidades pueden estructurarse mediante procesos diferentes o con mayor dominancia de algunos sobre otros. u Indispensable considerar no sólo las plantas (incluir a los “invisibles” y a otros niveles tróficos). u Incluir procesos que ocurren a distintas escalas de tiempo y espacio. Cierre

23 Reflexiones Una clase en la que: u se exige el manejo de varios conceptos ya vistos (sólo algunos nuevos) u se estimula un pensamiento crítico y reflexivo u se busca la comprensión de fenómenos comunes lo que puede contribuir en la toma de decisiones u se utiliza un problema concreto para enseñar los mecanismos, interacciones o condiciones que contribuyen a la estructuración de las comunidades biológicas y para enseñar el método hipotético deductivo Para entender un poco más es necesario poner énfasis en: u la relación entre procesos a escala local y regional, u la dinámica de las comunidades (sucesión), u la conexión entre el funcionamiento y la estructura de los ecosistemas, Interpretar textos, graficos y talbas Discriminar entre observacions hipotesis, datos tomados en experimentos

24 Materiales de apoyo (ejemplos) Suarez, S., E. de la Fuente, C. M. Ghersa y R. J. C. Leon. 2001. Weed community as an indicator of summer crop yiedl and site quality. Agronomy Journal 93:524-530. Packer, A., and K. Clay. 2000. Soil pathogens and spatial patterns of seedling mortality in a temperate tree. Nature 404:278-281. Scheublin, T., R. van Logtestijn, y M. G. A. Van der Heijden. 2007. Presence and identity of arbuscular mycorrhizal fungi influence competitive interactions between plant species. Journal of Ecology 95:631-638. Klironomos, J. N. 2002. Feedback with soil biota contributes to plant rarity and invasiveness in communities. Nature 417:67-70. Gange, A. C., y B. G. Brown. 2003. Actions and interactions of soil invertebrates and arbuscular mycorrhizal fungi in affecting the structure of plant communities. Pags 321-341 en M. G. A. Van der Heijden y I. R. Sanders, editors. Mycorrhizal Ecology. Springer.

25 Otros materiales de apoyo Auerbach, M., and A. Schmida. 1987. Spatial scale and the determinants of plant species richness. Trend. Ecol. Evolut. 2:238-242. Connell, J. 1978. Diversity in tropical rain forests and coral reefs. Science 199:1302-1310. Farji-Brener, A. 2007. Una forma alternativa para la enseñanza del método hipotético- deductivo. Interciencia. 32:716-720. Palmer, M. W. 1994. Variation in species richness: towards a unification of hypotheses. Folia Geobot. Phytotax. 29:511-530.Lortie, C., R. Brooker, P. Choler, Z. Kikvidze, R. Michalet, F. Pugnaire, y R. Callaway. 2004. Rethinking plant community theory. Oikos 107:433-438. Wootton, J. T. 2002. Mechanisms of successional dynamics: consumers and the rise and fall of species dominance. Ecological research 17:249-260.

26 Problemas de la guía 1 - La figura muestra la distribución de frecuencias del número de especies de la comunidad vegetal en 2 áreas adyacentes de un pastizal de la Depresión del Salado bajo distintas condiciones de pastoreo de vacunos. Los datos fueron obtenidos mediante el registro de todas las especies presentes en 50 marcos de 1 m². El número total de especies fue igual (54 spp) en ambas parcelas. Interprete los resultados del gráfico y proponga una hipótesis que permita explicar las diferencias observadas en la estructura de la comunidad entre ambas situaciones. ¿ Qué mecanismos permitirían la coexistencia de especies en cada comunidad ? 2.- En la depresión del Salado, se visitaron dos potreros sometidos a un régimen de pastoreo muy distinto (muy intenso vs. leve). En la Tabla siguiente se consignan algunos de los resultados obtenidos: a.¿Qué interacciones existen entre ambos grupos de especies?¿ y entre cada uno de ellos y el ganado? b. Explique cómo el pastoreo modifica la estructura de la comunidad, a partir de los resultados presentados en la Tabla y de las interacciones que Ud. propuso en a. c. Qué caracteres de la vegetación mediría para evaluar la calidad forrajera de ambos potreros? REGIMEN DE PASTOREO muy intensoleve Frecuencia de leguminosas 10%40% Frecuencia de rosetas 100%50%

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28 Problema -Explique los resultados de la siguiente figura. Haga un esquema indicando qué interacciones positivas y/o negativas estarían regulando el establecimiento de las dicotiledóneas en este pastizal.

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31 Problema para la próxima clase

32 Ambiente abiótico Respuestas al ambiente Requerimientos y tolerancias de las especies Nicho fundamental Interacciones biológicas Eficacia para usar recursos. Aptitud ecológica (fitness) Existencia de la Comunidad

33 Scheublin et al. 2007. J. Ecol. 95: 631-