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El escarabajo pelotero no volador ocupa un nicho ecológico: la explotación de excrementos de animales como fuente de alimento.

En ecología , un nicho es la combinación de una especie con una condición ambiental específica. [1] [2] Describe cómo un organismo o población responde a la distribución de recursos y competidores (por ejemplo, creciendo cuando los recursos son abundantes y cuando los depredadores , parásitos y patógenosson escasos) y cómo a su vez altera esos mismos factores (por ejemplo, limitando el acceso a los recursos por parte de otros organismos, actuando como fuente de alimento para depredadores y consumidor de presas). "El tipo y número de variables que comprenden las dimensiones de un nicho ambiental varían de una especie a otra [y] la importancia relativa de determinadas variables ambientales para una especie puede variar según los contextos geográficos y bióticos". [3]

Un nicho grinnelliano está determinado por el hábitat en el que vive una especie y las adaptaciones de comportamiento que lo acompañan . Un nicho eltoniano enfatiza que una especie no solo crece y responde a un entorno, sino que también puede cambiar el entorno y su comportamiento a medida que crece. El nicho Hutchinsoniano utiliza las matemáticas y la estadística para tratar de explicar cómo coexisten las especies dentro de una comunidad determinada.

El concepto de nicho ecológico es fundamental para la biogeografía ecológica , que se centra en los patrones espaciales de las comunidades ecológicas. [4] "Las distribuciones de las especies y su dinámica a lo largo del tiempo son el resultado de las propiedades de las especies, la variación ambiental ... y las interacciones entre las dos, en particular las habilidades de algunas especies, especialmente la nuestra, para modificar sus ambientes y alterar el rango dinámica de muchas otras especies ". [5] La alteración de un nicho ecológico por parte de sus habitantes es el tema de la construcción de nichos . [6]

La mayoría de las especies existen en un nicho ecológico estándar, compartiendo comportamientos, adaptaciones y rasgos funcionales similares a las otras especies estrechamente relacionadas dentro de la misma clase taxonómica amplia , pero hay excepciones. Un ejemplo principal de una especie no estándar que llena un nicho es el pájaro kiwi que no vuela y que habita en el suelo de Nueva Zelanda, que se alimenta de gusanos y otras criaturas terrestres, y vive su vida en un nicho parecido a un mamífero. La biogeografía de las islas puede ayudar a explicar las especies de las islas y los nichos vacíos asociados.

Nicho grinnelliano [ editar ]

Un nicho: el lugar donde puede colocarse una estatua

El significado ecológico de nicho proviene del significado de nicho como un hueco en una pared para una estatua, [7] que probablemente se deriva de la palabra francesa media nicher , que significa anidar . [8] [7] El término fue acuñado por el naturalista Roswell Hill Johnson [9] pero Joseph Grinnell fue probablemente el primero en utilizarlo en un programa de investigación en 1917, en su artículo "Las relaciones de nicho de los Thrasher de California". [10] [1]

El concepto de nicho grinnelliano encarna la idea de que el nicho de una especie está determinado por el hábitat en el que vive y las adaptaciones de comportamiento que lo acompañan . En otras palabras, el nicho es la suma de los requisitos y comportamientos del hábitat que permiten que una especie persista y produzca descendencia. Por ejemplo, el comportamiento de la zorra de California es consistente con el hábitat del chaparral en el que vive: se reproduce y se alimenta en la maleza y escapa de sus depredadores al pasar de la maleza a la maleza. Su 'nicho' se define por la feliz combinación del comportamiento y los rasgos físicos del thrasher (color de camuflaje, alas cortas, patas fuertes) con este hábitat. [10]

El nicho grinnelliano puede describirse como el nicho de las "necesidades", o un área que cumple con los requisitos ambientales para la supervivencia de un organismo. La mayoría de las suculentas son nativas de regiones secas y áridas como los desiertos y requieren grandes cantidades de exposición al sol. [11]

Los nichos grinnellianos pueden definirse mediante variables no interactivas (abióticas) y condiciones ambientales a gran escala. [12] Las variables de interés en esta clase de nicho incluyen la temperatura promedio, la precipitación, la radiación solar y el aspecto del terreno, que se han vuelto cada vez más accesibles a través de escalas espaciales. La mayor parte de la literatura se ha centrado en las construcciones de nichos de Ginnell, a menudo desde una perspectiva climática, para explicar la distribución y la abundancia. Las predicciones actuales sobre las respuestas de las especies al cambio climático se basan en gran medida en proyectar condiciones ambientales alteradas en la distribución de las especies. [13] Sin embargo, se reconoce cada vez más que el cambio climático también influye en las interacciones de las especies y una perspectiva eltoniana puede ser ventajosa para explicar estos procesos.

Esta perspectiva de nicho permite la existencia tanto de equivalentes ecológicos como de nichos vacíos. Un equivalente ecológico de un organismo es un organismo de un grupo taxonómico diferente que exhibe adaptaciones similares en un hábitat similar, un ejemplo son las diferentes suculentas que se encuentran en los desiertos de América y África, cactus y euforbios , respectivamente. [14] Como otro ejemplo, las lagartijas anolis de las Antillas Mayores son un raro ejemplo de evolución convergente , radiación adaptativa y la existencia de equivalentes ecológicos: las lagartijas anolis evolucionaron en microhábitats similares.independientemente unos de otros y dieron como resultado los mismos ecomorfos en las cuatro islas.

Nicho eltoniano [ editar ]

En 1927, Charles Sutherland Elton , un ecologista británico , definió un nicho de la siguiente manera: "El 'nicho' de un animal significa su lugar en el entorno biótico, sus relaciones con la comida y los enemigos ". [15]

Elton clasificó los nichos según las actividades de búsqueda de alimentos ("hábitos alimentarios"): [16]

Por ejemplo, está el nicho que ocupan las aves rapaces que se alimentan de pequeños animales como musarañas y ratones. En un bosque de robles este nicho está ocupado por cárapos , mientras que en el prado abierto está ocupado por cernícalos . La existencia de este nicho carnívoro depende del hecho adicional de que los ratones forman un nicho herbívoro definido en muchas asociaciones diferentes, aunque las especies reales de ratones pueden ser bastante diferentes. [15]

Presa de castores en Hesse, Alemania. Al explotar el recurso de madera disponible, los castores están afectando las condiciones bióticas de otras especies que viven dentro de su hábitat. [17]

Conceptualmente, el nicho Eltonian introduce la idea de una especie de respuesta a y efecto sobre el medio ambiente. A diferencia de otros conceptos de nicho, enfatiza que una especie no solo crece y responde a un ambiente basado en los recursos disponibles, los depredadores y las condiciones climáticas, sino que también cambia la disponibilidad y el comportamiento de esos factores a medida que crece. [18] En un ejemplo extremo, los castores requieren ciertos recursos para sobrevivir y reproducirse, pero también construyen presas que alteran el flujo de agua en el río donde vive el castor. Así, el castor afecta las condiciones bióticas y abióticas de otras especies que viven en y cerca de la cuenca. [19]En un caso más sutil, los competidores que consumen recursos a diferentes ritmos pueden llevar a ciclos en la densidad de recursos que difieren entre las especies. [20] Las especies no solo crecen de manera diferente con respecto a la densidad de recursos, sino que el crecimiento de su propia población puede afectar la densidad de recursos a lo largo del tiempo .

Los nichos eltonianos se centran en las interacciones bióticas y la dinámica de los recursos del consumidor (variables bióticas) a escalas locales. [12] Debido al estrecho grado de enfoque, los conjuntos de datos que caracterizan los nichos eltonianos suelen adoptar la forma de estudios de campo detallados de fenómenos individuales específicos, ya que la dinámica de esta clase de nicho es difícil de medir a una escala geográfica amplia. Sin embargo, el nicho eltoniano puede ser útil en la explicación de la resistencia de una especie al cambio global. [18] Debido a que los ajustes en las interacciones bióticas inevitablemente cambian los factores abióticos, los nichos eltonianos pueden ser útiles para describir la respuesta general de una especie a nuevos entornos.

Nicho Hutchinsoniano [ editar ]

La forma del pico de este carib de garganta púrpura es complementaria a la forma de la flor y coevoluciona con ella, lo que le permite explotar el néctar como recurso.

El nicho Hutchinsoniano es un " hipervolumen n-dimensional ", donde las dimensiones son las condiciones ambientales y los recursos , que definen los requisitos de un individuo o una especie para practicar "su" forma de vida, más particularmente, para que su población persista. [2] El "hipervolumen" define el espacio multidimensional de recursos (p. Ej., Luz, nutrientes, estructura, etc.) disponibles para (y específicamente utilizados por) los organismos, y "todas las especies distintas de las consideradas se consideran parte del sistema de coordenadas ". [21]

El concepto de nicho fue popularizado por el zoólogo G. Evelyn Hutchinson en 1957. [21] Hutchinson preguntó por qué hay tantos tipos de organismos en un hábitat. Su trabajo inspiró a muchos otros a desarrollar modelos para explicar cuántas especies coexistentes y cuán similares podrían ser dentro de una comunidad determinada, y condujo a los conceptos de 'amplitud de nicho' (la variedad de recursos o hábitats utilizados por una especie determinada), 'nicho partición ” (diferenciación de recursos por especies coexistentes) y“ superposición de nicho ”(superposición del uso de recursos por diferentes especies). [22]

Cuando tres especies comen algunas de las mismas presas, una imagen estadística de cada nicho muestra una superposición en el uso de recursos entre tres especies, lo que indica dónde la competencia es más fuerte.

Las estadísticas fueron introducidas en el nicho de Hutchinson por Robert MacArthur y Richard Levins utilizando el nicho de 'utilización de recursos' empleando histogramas para describir la 'frecuencia de ocurrencia' como una función de una coordenada de Hutchinson. [2] [23] Entonces, por ejemplo, un gaussiano podría describir la frecuencia con la que una especie comía presas de cierto tamaño, dando una descripción de nicho más detallada que simplemente especificando un tamaño de presa mediano o promedio. Para tal una distribución en forma de campana, la posición , anchura y forma del nicho corresponden a la media , desviación estándary la propia distribución real. [24] Una ventaja en el uso de estadísticas se ilustra en la figura, donde está claro que para las distribuciones más estrechas (arriba) no hay competencia por presas entre las especies de extrema izquierda y extrema derecha, mientras que para la distribución más amplia (abajo), La superposición de nichos indica que puede haber competencia entre todas las especies. El enfoque de utilización de recursos consiste en postular que la competencia no sólo puede ocurrir, pero también que no se produzca, y que se solapan en la utilización de recursos permite directamente la estimación de los coeficientes de competencia. [25]Este postulado, sin embargo, puede estar equivocado, ya que ignora los impactos que los recursos de cada categoría tienen sobre el organismo y los impactos que el organismo tiene sobre los recursos de cada categoría. Por ejemplo, el recurso en la región de superposición puede ser no limitante, en cuyo caso no hay competencia por este recurso a pesar de la superposición de nicho. [1] [22] [25]

Como planta hemiparásita , el muérdago de este árbol explota a su huésped para obtener nutrientes y como lugar para crecer.

Un organismo libre de la interferencia de otras especies podría utilizar toda la gama de condiciones (bióticas y abióticas) y recursos en los que podría sobrevivir y reproducirse, lo que se denomina su nicho fundamental . [26] Sin embargo, como resultado de la presión y las interacciones con otros organismos (es decir, la competencia interespecífica), las especies suelen verse obligadas a ocupar un nicho que es más estrecho y al que en su mayoría están muy adaptadas ; esto se denomina nicho realizado . [26] Hutchinson utilizó la idea de la competencia por los recursos como el mecanismo principal que impulsa la ecología, pero el énfasis excesivo en este enfoque ha demostrado ser un obstáculo para el concepto de nicho. [22]En particular, el énfasis excesivo en la dependencia de una especie de los recursos ha dado lugar a que se haga muy poco énfasis en los efectos de los organismos en su entorno, por ejemplo, la colonización y las invasiones. [22]

El término "zona adaptativa" fue acuñado por el paleontólogo George Gaylord Simpson para explicar cómo una población podía saltar de un nicho a otro que le convenía, saltar a una "zona adaptativa", disponible en virtud de alguna modificación, o posiblemente un cambio. en la cadena alimentaria , que puso a su disposición la zona adaptativa sin una discontinuidad en su forma de vida porque el grupo estaba 'preadaptado' a la nueva oportunidad ecológica. [27]

El "nicho" de Hutchinson (una descripción del espacio ecológico ocupado por una especie) es sutilmente diferente del "nicho" definido por Grinnell (un papel ecológico, que puede o no ser ocupado por una especie; ver nichos vacíos ).

Un nicho es un segmento muy específico del ecoespacio ocupado por una sola especie. Suponiendo que no hay dos especies idénticas en todos los aspectos (llamado "axioma de desigualdad" de Hardin [28] ) y el principio de exclusión competitiva , algún recurso o dimensión adaptativa proporcionará un nicho específico para cada especie. [26] Sin embargo, las especies pueden compartir un "modo de vida" o una "estrategia autoecológica", que son definiciones más amplias de ecosistema. [29] Por ejemplo, las especies de pastizales australianos, aunque diferentes de las de los pastizales de las Grandes Llanuras , exhiben modos de vida similares. [30]

Una vez que un nicho queda vacante, otros organismos pueden ocupar ese puesto. Por ejemplo, el nicho que quedó vacío por la extinción del tarpan ha sido ocupado por otros animales (en particular, una raza de caballos pequeños, el konik ). Además, cuando las plantas y los animales se introducen en un nuevo entorno, tienen el potencial de ocupar o invadir el nicho o nichos de organismos nativos, a menudo superando a las especies autóctonas. La introducción de especies no autóctonas en hábitats no autóctonos por parte de los seres humanos a menudo resulta en contaminación biológica por especies exóticas o invasoras .

La representación matemática del nicho fundamental de una especie en el espacio ecológico, y su posterior proyección hacia el espacio geográfico, es el dominio del modelado de nicho . [31]

Nicho y rango geográfico [ editar ]

Representación esquemática de los efectos de la exclusión competitiva sobre el percebe Chthamalus stellatus en la zona intermareal. Los rangos geográficos fundamentales y realizados de C. stellatus están representados por las barras azul oscuro y azul claro, respectivamente. [32]

El rango geográfico de una especie puede verse como un reflejo espacial de su nicho, junto con las características de la plantilla geográfica y las especies que influyen en su potencial para colonizar. El rango geográfico fundamental de una especie es el área que ocupa en la que las condiciones ambientales son favorables, sin restricción de barreras para dispersarse o colonizar. [4] Una especie estará confinada a su rango geográfico real cuando se enfrente a interacciones bióticas o barreras abióticas que limitan la dispersión, un subconjunto más estrecho de su rango geográfico fundamental más grande.


Un primer estudio sobre nichos ecológicos realizado por Joseph H. Connell analizó los factores ambientales que limitan el rango de un percebe ( Chthamalus stellatus ) en la isla escocesa de Cumbrae. [33] En sus experimentos, Connell describió las características dominantes de los nichos de C. stellatus y proporcionó una explicación de su distribución en la zona intermareal de la costa rocosa de la isla. Connell describió que la parte superior del rango de C. stellatus está limitada por la capacidad del percebe para resistir la deshidratación durante los períodos de marea baja. La parte inferior del rango estaba limitada por interacciones interespecíficas, a saber, la competencia con una especie de percebe que cohabitaba y la depredación de un caracol. [34]Al eliminar los B. balanoides competidores , Connell demostró que C. stellatus podía extender el borde inferior de su nicho realizado en ausencia de exclusión competitiva . Estos experimentos demuestran cómo los factores bióticos y abióticos limitan la distribución de un organismo.

Parámetros [ editar ]

Las diferentes dimensiones, o ejes de la trama , de un nicho representan diferentes variables bióticas y abióticas . Estos factores pueden incluir descripciones de la historia de vida del organismo , el hábitat , la posición trófica (lugar en la cadena alimentaria ) y el rango geográfico. Según el principio de exclusión competitiva , dos especies no pueden ocupar el mismo nicho en el mismo entorno durante mucho tiempo. Los parámetros de un nicho realizado se describen por el ancho de nicho realizado de esa especie. [28] Algunas plantas y animales, llamados especialistas , necesitan hábitats y entornos específicos para sobrevivir, como elbúho manchado , que vive específicamente en bosques maduros. Otras plantas y animales, llamados generalistas, no son tan particulares y pueden sobrevivir en una variedad de condiciones, por ejemplo, el diente de león . [35]

Ver también [ editar ]

  • Cambio de nicho
  • Distribución marginal (biología)
  • Paisaje de fitness
  • Diferenciación de nicho
  • Superpoblación
  • Conservadurismo de nicho filogenético
  • Teoría neutral unificada de la biodiversidad

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Concepto de nicho ecológico
  • Nicho ambiental: extinción de los dinosaurios
  • Ontología del nicho
  • Restricción y segregación de nicho
  • Nicho vacante
  • Hipótesis de ancho de nicho de latitud