Interacción biológica
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La "relación biológica" vuelve a dirigir aquí. Para familiares, consulte Consanguinidad .
La nuez negra segrega una sustancia química de sus raíces que daña las plantas vecinas, un ejemplo de antagonismo competitivo .

En ecología , una interacción biológica es el efecto que tienen unos sobre otros un par de organismos que viven juntos en una comunidad . Pueden ser de la misma especie (interacciones intraespecíficas) o de diferentes especies ( interacciones interespecíficas ). Estos efectos pueden ser a corto plazo, como la polinización y la depredación , o a largo plazo; ambos a menudo influyen fuertemente en la evolución de las especies involucradas. Una interacción a largo plazo se llama simbiosis . Las simbiosis van desde el mutualismo , beneficioso para ambos socios, hasta la competencia., perjudicial para ambos socios. [1] Las interacciones pueden ser indirectas, a través de intermediarios como recursos compartidos o enemigos comunes. Este tipo de relación se puede demostrar por el efecto neto basado en los efectos individuales en ambos organismos que surgen de la relación.

Varios estudios recientes han sugerido que las interacciones de especies no tróficas, como la modificación del hábitat y los mutualismos, pueden ser determinantes importantes de las estructuras de la red alimentaria. Sin embargo, no está claro si estos hallazgos se generalizan en todos los ecosistemas y si las interacciones no tróficas afectan las redes tróficas de manera aleatoria o afectan niveles tróficos o grupos funcionales específicos. [2]

Historia

Aunque las interacciones biológicas, más o menos individualmente, fueron estudiadas antes, Edward Haskell (1949) dio un enfoque integrador a la temática, proponiendo una clasificación de "co-acciones", [3] posteriormente adoptada por los biólogos como "interacciones". Las interacciones cercanas y de largo plazo se describen como simbiosis ; [a] las simbiosis que son mutuamente beneficiosas se denominan mutualistas . [4] [5] [6]

Interacciones a corto plazo

La depredación es una interacción a corto plazo, en la que el depredador, aquí un águila pescadora , mata y se come a su presa.

Las interacciones a corto plazo, incluidas la depredación y la polinización , son extremadamente importantes en la ecología y la evolución . Estos son de corta duración en términos de la duración de una sola interacción: un depredador mata y se come a una presa; un polinizador transfiere el polen de una flor a otra; pero son extremadamente duraderos en términos de su influencia en la evolución de ambos socios. Como resultado, los socios coevolucionan . [7] [8]

Depredacion

Artículo principal: depredación

En la depredación, un organismo, el depredador, mata y se come a otro organismo, su presa. Los depredadores están adaptados y, a menudo, altamente especializados para la caza, con sentidos agudos como la vista , el oído o el olfato . Muchos animales depredadores, tanto vertebrados como invertebrados , tienen garras o mandíbulas afiladas para agarrar, matar y cortar a sus presas. Otras adaptaciones incluyen el mimetismo sigiloso y agresivo que mejoran la eficiencia de la caza. La depredación tiene un poderoso efecto selectivo sobre las presas, lo que hace que desarrollen adaptaciones antidepredadores como la coloración de advertencia ,alarmas y otras señales , camuflaje y espinas defensivas y productos químicos. [9] [10] [11] La depredación ha sido un importante impulsor de la evolución desde al menos el período Cámbrico . [7]

Durante las últimas décadas, los microbiólogos han descubierto una serie de fascinantes microbios que sobreviven gracias a su capacidad para atacar a otros. Varios de los mejores ejemplos son miembros de los géneros Bdellovibrio, Vampirococcus y Daptobacter.

Los bdellovibrios son cazadores activos que son vigorosamente móviles, nadando en busca de presas bacterianas gramnegativas susceptibles. Al detectar una célula de este tipo, una célula bdellovibrio nada más rápido hasta que choca con la célula presa. Luego perfora un agujero a través de la membrana externa de su presa y entra en el espacio periplásmico. A medida que crece, forma un filamento largo que eventualmente forma septos y produce progenie de bacterias. La lisis de la célula presa libera nuevas células bdellovibrio. Los bdellovibrios no atacarán las células de los mamíferos y nunca se ha observado que las bacterias gramnegativas adquieran resistencia a los bdellovibrios.

Esto ha suscitado interés en el uso de estas bacterias como "probióticos" para tratar heridas infectadas. Aunque esto aún no se ha intentado, uno puede imaginar que con el aumento de patógenos resistentes a los antibióticos, tales formas de tratamientos pueden considerarse alternativas viables.

Polinización

La polinización ha impulsado la coevolución de las plantas con flores y sus animales polinizadores durante más de 100 millones de años.
Ver también: Polinización e interacciones planta-polinizador.

En la polinización, los polinizadores, incluidos los insectos ( entomofilia ), algunas aves ( ornitofilia ) y algunos murciélagos , transfieren el polen de una parte de flor masculina a una parte de flor femenina, lo que permite la fertilización a cambio de una recompensa de polen o néctar. [12] Los socios han coevolucionado a lo largo del tiempo geológico; en el caso de insectos y plantas con flores , la coevolución ha continuado durante más de 100 millones de años. Las flores polinizadas por insectos están adaptadascon estructuras moldeadas, colores brillantes, patrones, esencias, néctar y polen pegajoso para atraer insectos, guiarlos para que recojan y depositen el polen y recompensarlos por el servicio. Los insectos polinizadores como las abejas están adaptados para detectar flores por color, patrón y olor, recolectar y transportar el polen (por ejemplo, con cerdas con forma de cestas de polen en sus patas traseras) y recolectar y procesar el néctar (en el caso de la miel). abejas , fabricando y almacenando miel ). Las adaptaciones en cada lado de la interacción coinciden con las adaptaciones en el otro lado y han sido moldeadas por selección natural en su efectividad de polinización. [8] [13] [14]

Simbiosis: interacciones a largo plazo

Artículo principal: Simbiosis
Los seis tipos posibles de relación simbiótica , desde el beneficio mutuo hasta el daño mutuo

Los seis tipos posibles de simbiosis son mutualismo, comensalismo, parasitismo, neutralismo, amensalismo y competencia. Estos se distinguen por el grado de beneficio o daño que causan a cada socio.

Mutualismo

Artículo principal: Mutualismo (biología)

El mutualismo es una interacción entre dos o más especies, donde las especies obtienen un beneficio mutuo, por ejemplo, una mayor capacidad de carga . Las interacciones similares dentro de una especie se conocen como cooperación . El mutualismo puede clasificarse en términos de cercanía de asociación, siendo el más cercano la simbiosis, que a menudo se confunde con el mutualismo. Una o ambas especies involucradas en la interacción pueden estar obligadas , lo que significa que no pueden sobrevivir a corto o largo plazo sin las otras especies. Aunque históricamente el mutualismo ha recibido menos atención que otras interacciones como la depredación, [15] es un tema importante en ecología. Los ejemplos incluyen simbiosis de limpieza , flora intestinal ,Mimetismo mülleriano y fijación de nitrógeno por bacterias en los nódulos radiculares de leguminosas .

Comensalismo

Artículo principal: comensalismo

El comensalismo beneficia a un organismo y el otro organismo no se beneficia ni perjudica. Ocurre cuando un organismo se beneficia al interactuar con otro organismo que no afecta al organismo huésped. Un buen ejemplo es una rémora que vive con un manatí . Las remoras se alimentan de las heces del manatí. El manatí no se ve afectado por esta interacción, ya que la rémora no agota los recursos del manatí. [dieciséis]

Parasitismo

Artículo principal: Parasitismo

El parasitismo es una relación entre especies, donde un organismo, el parásito , vive sobre o en otro organismo, el huésped , causándole algún daño, y se adapta estructuralmente a esta forma de vida. [17] El parásito se alimenta del huésped o, en el caso de los parásitos intestinales, consume parte de su alimento. [18]

Neutralismo

Neutralismo (un término introducido por Eugene Odum ) [19] describe la relación entre dos especies que interactúan pero no se afectan entre sí. Los ejemplos de neutralismo verdadero son virtualmente imposibles de probar; el término se utiliza en la práctica para describir situaciones en las que las interacciones son insignificantes o insignificantes. [20] [21]

Amensalismo

Más información: Simbiosis § Amensalismo

El amensalismo (un término introducido por Haskell) [22] es una interacción en la que un organismo inflige daño a otro organismo sin ningún costo o beneficio recibido por sí mismo. [23] El amensalismo describe el efecto adverso que un organismo tiene sobre otro organismo (figura 32.1). Este es un proceso unidireccional basado en la liberación de un compuesto específico por un organismo que tiene un efecto negativo sobre otro. Un ejemplo clásico de amensalismo es la producción microbiana de antibióticos que pueden inhibir o matar a otros microorganismos susceptibles.

Un caso claro de amensalismo es cuando las ovejas o el ganado pisotean la hierba. Mientras que la presencia de la hierba provoca efectos perjudiciales insignificantes en la pezuña del animal, la hierba sufre aplastamiento. Amensalismo se utiliza a menudo para describir interacciones competitivas fuertemente asimétricas, como se ha observado entre la cabra montés y los gorgojos del género Timarcha que se alimentan del mismo tipo de arbusto. Si bien la presencia del gorgojo casi no influye en la disponibilidad de alimento, la presencia de la cabra montés tiene un enorme efecto perjudicial sobre el número de gorgojos, ya que consumen cantidades importantes de materia vegetal e, incidentalmente, ingieren los gorgojos que se encuentran sobre ella. [24]

Los amensalismos pueden ser bastante complejos. Las hormigas Attine (hormigas pertenecientes a una tribu del Nuevo Mundo) pueden aprovechar la interacción entre un actinomiceto y un hongo parásito del género Escovopsis . Esta relación amensalista permite a la hormiga mantener un mutualismo con miembros de otro género de hongos, Leucocoprinus . Sorprendentemente, estas hormigas cultivan un jardín de hongos Leucocoprinus para su propia alimentación. Para evitar que el hongo parásito Escovopsis diezme su jardín de hongos, las hormigas también promueven el crecimiento de un actinomiceto del género Pseudonocardia , que produce un compuesto antimicrobiano que inhibe el crecimiento de los hongos Escovopsis .

Competencia

Artículo principal: Competencia (biología)
Competencia de interferencia macho-macho en ciervo rojo .

La competencia se puede definir como una interacción entre organismos o especies, en la que la aptitud de uno se ve disminuida por la presencia de otro. La competencia es a menudo por un recurso como alimento , agua o territorio con suministro limitado , o por el acceso a las hembras para la reproducción. [15] La competencia entre miembros de la misma especie se conoce como competencia intraespecífica , mientras que la competencia entre individuos de diferentes especies se conoce como competencia interespecífica . De acuerdo con el principio de exclusión competitiva , las especies menos aptas para competir por los recursos deberíanadaptarse o morir . [25] [26] Según la teoría evolutiva , esta competencia dentro y entre especies por los recursos juega un papel fundamental en la selección natural . [27]

Interacciones no tróficas

Ver también: redes no tróficas
Las especies fundamentales mejoran la complejidad de la red alimentaria
En un estudio de 2018 de Borst et al ...
(A) Se muestrearon siete ecosistemas con especies fundamentales : costero ( pastos marinos , mejillón azul , cordgrass ), de agua dulce ( watermilfoil , water-starwort ) y terrestres ( musgo español , marram grass ).
(B) Se construyeron redes tróficas para las áreas de réplica dominadas por especies tanto desnudas como fundamentales.
(C) De cada red alimentaria estructurada de especies fundamentales, los nodos (especies) se eliminaron aleatoriamente hasta que el número de especies coincidió con el número de especies de las redes alimentarias desnudas.
Se descubrió que la presencia de especies fundamentales aumentaba considerablemente la complejidad de la red alimentaria, lo que facilitaba especialmente las especies que se encontraban más arriba en las cadenas alimentarias. [2]

Algunos ejemplos de interacciones no tróficas son la modificación del hábitat, el mutualismo y la competencia por el espacio. Recientemente se ha sugerido que las interacciones no tróficas pueden afectar indirectamente la topología de la red trófica y la dinámica trófica al afectar a las especies en la red y la fuerza de los enlaces tróficos. [28] [29] [30] Varios estudios teóricos recientes han enfatizado la necesidad de integrar interacciones tróficas y no tróficas en los análisis de redes ecológicas. [30] [31] [32] [33] [34] [35]Los pocos estudios empíricos que abordan esto sugieren que las estructuras de la red trófica (topologías de red) pueden estar fuertemente influenciadas por las interacciones de las especies fuera de la red trófica. [28] [29] [36] Sin embargo, estos estudios incluyen sólo un número limitado de sistemas costeros, y no está claro hasta qué punto estos hallazgos pueden generalizarse. Aún no se ha resuelto si las interacciones no tróficas afectan típicamente a especies específicas, niveles tróficos o grupos funcionales dentro de la red trófica o, alternativamente, median indiscriminadamente especies y sus interacciones tróficas en toda la red. Algunos estudios sugieren que las especies sésiles con niveles tróficos generalmente bajos parecen beneficiarse más que otras de la facilitación no trófica, [33] [37]mientras que otros estudios sugieren que la facilitación también beneficia a especies más tróficas y móviles. [36] [38] [39] [2]

Un estudio de 2018 de Borst et al . probó la hipótesis general de que las especies fundamentales - organismos estructuradores de hábitats espacialmente dominantes [40] [41] [42] - modifican las redes tróficas aumentando su tamaño según lo indicado por el número de especies, y su complejidad según lo indicado por la densidad de enlaces, mediante la facilitación de especies , independientemente del tipo de ecosistema (ver diagrama). [2] Además, probaron que cualquier cambio en las propiedades de la red alimentaria causado por las especies fundamentales se produce mediante la facilitación aleatoria de especies en toda la red alimentaria o mediante la facilitación dirigida de especies específicas que pertenecen a ciertos niveles tróficos.o grupos funcionales. Se encontró que las especies en la base de la red trófica son menos fuertes, y los carnívoros se facilitan más en las redes tróficas de las especies fundamentales de lo que se predijo con base en la facilitación aleatoria, lo que resulta en un nivel trófico medio más alto y una longitud de cadena promedio más larga. Esto indica que las especies fundamentales mejoran considerablemente la complejidad de la red trófica a través de la facilitación no trófica de especies en toda la red trófica. [2]

Aunque las especies fundamentales son parte de la red alimentaria como cualquier otra especie (por ejemplo, como presa o depredador), numerosos estudios han demostrado que facilitan enormemente la comunidad asociada al crear un nuevo hábitat y aliviar el estrés físico. [28] [29] [38] [39] [43] [44] [45] [46] Se ha descubierto que esta forma de facilitación no trófica por especies fundamentales ocurre en una amplia gama de ecosistemas y condiciones ambientales. [47] [48]En zonas costeras duras, los corales, kelps, mejillones, ostras, pastos marinos, manglares y plantas de marismas facilitan los organismos al atenuar las corrientes y las olas, proporcionar una estructura sobre el suelo para refugiarse y adherirse, concentrar nutrientes y / o reducir el estrés por desecación durante la exposición a la marea baja. . [40] [48] En sistemas más benignos, también se ha encontrado que las especies fundamentales como los árboles en un bosque, arbustos y pastos en las sabanas y macrófitas en los sistemas de agua dulce, desempeñan un papel importante en la estructuración del hábitat. [47] [48] [49] [50] En última instancia, todas las especies fundamentales aumentan la complejidad y disponibilidad del hábitat, dividiendo y mejorando así el espacio de nicho disponible para otras especies. [47][51] [2]

Ver también

  • Altruismo
  • Comportamiento sexual animal
  • Bomba biológica : interacción entre animales marinos y formas de carbono
  • Hacer trampa (biología)
  • Comportamiento animal colectivo
  • Detritivory
  • Epibiont
  • Cadena de comida
  • Selección de parentesco
  • Cooperación microbiana
  • Bucle microbiano
  • La detección de quórum
  • Rencor (teoría de juegos)
  • Comportamiento de enjambre

Notas

  1. ↑ La simbiosis se usaba anteriormente para significar un mutualismo.

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Otras lecturas

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