Biología · Comunidades y biodiversidad

Competencia y división de nichos

Pregunta esencial

¿Qué pasa cuando dos especies necesitan los mismos recursos?

El alimento, el agua, la luz y el espacio son limitados, así que los organismos suelen competir por ellos. En esta lección aprenderás qué es un nicho, cómo la competencia entre especies puede cambiar las poblaciones y cómo las especies pueden compartir un hábitat usando los recursos de maneras distintas.

Video de la lección próximamente. Mientras tanto, lee la lección que aparece abajo.

Nichos y competencia

  • Nicho: el papel de una especie en su comunidad
  • Competencia: usar el mismo recurso limitado
  • Intraespecífica: dentro de una misma especie
  • Interespecífica: entre especies distintas
Cuatro tarjetas. Nicho: el papel de una especie, que incluye qué come, dónde vive y cuándo está activa. Competencia: dos o más organismos usan el mismo recurso limitado, como alimento, luz o espacio. Dentro de una especie es competencia intraespecífica. Entre especies es competencia interespecífica.

Un nicho es el papel que una especie tiene en su comunidad: los recursos que usa, dónde y cuándo vive y se alimenta, y cómo interactúa con otras especies. La competencia ocurre cuando los organismos necesitan el mismo recurso y la cantidad disponible es limitada. La competencia entre miembros de la misma especie es intraespecífica, y la competencia entre especies distintas es interespecífica. Mientras más se traslapan dos nichos, más fuerte suele ser la competencia.

Exclusión competitiva

  • Las especies con nichos muy parecidos compiten con fuerza
  • Una pequeña ventaja puede importar con el tiempo
  • El competidor más débil puede disminuir en ese hábitat
  • Se observa en experimentos de laboratorio, como el de Gause con Paramecium
Dos gráficas de líneas de células por mililitro contra el tiempo en días. A la izquierda, la especie A y la especie B crecen cada una por separado y se estabilizan cerca de 180 y 122. A la derecha, cuando crecen juntas, la especie A sube a cerca de 165 mientras que la especie B llega a un máximo cerca de 38 el día 6 y luego baja a 0 el día 16.

En la década de 1930, G. F. Gause cultivó dos especies de Paramecium en el mismo recipiente con una cantidad limitada de alimento. Cada especie creció bien por separado, pero cuando crecieron juntas una especie disminuyó mientras la otra siguió creciendo. La gráfica muestra datos ilustrativos basados en ese tipo de resultado. Este resultado se llama exclusión competitiva: cuando dos especies compiten por el mismo recurso limitante, una pequeña ventaja puede hacer que una especie disminuya en ese hábitat. Es más fácil de ver en condiciones sencillas de laboratorio. En la naturaleza, muchos factores afectan el resultado y a menudo toma mucho tiempo.

División de recursos

  • Las especies pueden usar partes distintas de un recurso
  • Lugar, alimento u horario de actividad distintos
  • Menos traslape de nichos significa menos competencia
  • Permite que especies parecidas vivan juntas
Un abeto dibujado como un triángulo con tres zonas marcadas. La especie 1 se alimenta sobre todo en las ramas exteriores de arriba, la especie 2 en las ramas de en medio cerca del tronco y la especie 3 en las ramas de abajo y en el tronco.

Las especies parecidas a menudo pueden vivir en la misma zona si usan los recursos de maneras distintas. Esto se llama división de recursos. En la década de 1950, Robert MacArthur estudió varias especies de chipes en abetos y encontró que pasaban la mayor parte del tiempo de alimentación en partes distintas del árbol. Como cada especie usaba sobre todo su propia zona, es probable que la competencia entre ellas se redujera. Las especies también pueden dividir un recurso alimentándose a distintas horas del día o de distintos tipos de alimento.

Resultados de la competencia

  • La competencia puede reducir el crecimiento de una o de ambas especies
  • Una especie puede disminuir localmente
  • O las especies pueden llegar a usar los recursos de maneras distintas
  • Los resultados dependen de las condiciones
Diagrama de flujo. Dos especies usan el mismo recurso. La competencia reduce el crecimiento de una o de ambas, o los nichos son distintos en tiempo, lugar o alimento. Como resultado, una especie puede disminuir o ser excluida localmente, o las especies pueden compartir el hábitat.

La competencia no siempre termina igual. Si dos especies usan el mismo recurso de la misma manera, una puede disminuir en ese hábitat. Si sus nichos son distintos, aunque sea un poco, pueden compartir el hábitat. Durante periodos largos, la competencia también puede favorecer a los individuos que usan recursos ligeramente distintos, lo que puede hacer que los nichos de las especies que compiten sean más diferentes. Las condiciones del ambiente también importan, porque un cambio en la temperatura o en el alimento disponible puede cambiar qué especie tiene la ventaja.

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Ejemplos resueltos

Primero intenta resolver cada problema por tu cuenta y luego abre la solución para revisar tu trabajo.

Ejemplo 1: Dos especies en un recipiente

Usa la gráfica. Cuando las dos especies crecieron juntas, ¿cuál fue superada en la competencia? Escribe una afirmación, evidencia y razonamiento.

Dos gráficas de líneas de dos especies de Paramecium. Por separado, la especie A se estabiliza cerca de 180 células por mililitro y la especie B cerca de 122. Juntas, la especie A sube a cerca de 165 mientras que la especie B llega a un máximo de 38 el día 6 y baja a 0 el día 16.
Mostrar la solución
  1. Lee la gráfica: cuando crecen juntas, la especie B llega a un máximo de 38 células/mL el día 6 y luego baja a 0 el día 16. La especie A está en 164 células/mL el día 14.
  2. Afirmación: la especie A superó en la competencia a la especie B en este recipiente.
  3. Evidencia: cada especie creció bien por separado (A hasta cerca de 180 y B hasta cerca de 122 células/mL), pero juntas B bajó de 38 a 0 células/mL mientras A siguió subiendo.
  4. Razonamiento: las especies tenían el mismo alimento limitado. La especie A lo aprovechó mejor, así que B no pudo seguir creciendo. Esto concuerda con la exclusión competitiva en condiciones sencillas de laboratorio.
  5. Respuesta: La especie B fue superada: bajó de 38 a 0 células/mL mientras la especie A siguió creciendo.

Ejemplo 2: Llega un nuevo chipe

Usa el modelo del abeto. Llega una nueva especie de chipe que se alimenta sobre todo en las ramas de en medio cerca del tronco, la zona que usa la especie 2. Predice qué podría pasar y explica con la idea de traslape de nichos.

Un abeto dibujado como un triángulo con tres zonas de alimentación: ramas exteriores de arriba, ramas de en medio cerca del tronco, y ramas de abajo y tronco, cada una usada sobre todo por una especie distinta.
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  1. Traslape: la especie nueva y la especie 2 usarían la misma zona, así que sus nichos se traslapan mucho.
  2. Competencia: los mismos insectos ahora se compartirían entre dos especies, así que es probable que la competencia aumente en esa zona.
  3. Resultados posibles: una especie podría disminuir ahí, o una o ambas podrían pasar con el tiempo a otras partes del árbol o a otros alimentos.
  4. Especies 1 y 3: usan sobre todo otras zonas, así que es probable que se afecten menos.
  5. Respuesta: Es probable que la competencia aumente en la zona de en medio, y la especie 2 o la recién llegada pueden disminuir o pasar a usar otros recursos.

Ejemplo 3: ¿Cuánto disminuyó la especie B?

En la gráfica donde las dos especies crecen juntas, la especie B llega a un máximo de 38 células/mL el día 6 y tiene 5 células/mL el día 12. ¿Qué porcentaje de disminución es esto? Redondea a la décima de porcentaje más cercana.

Dos gráficas de líneas de dos especies de Paramecium. Juntas, la especie B llega a un máximo de 38 células por mililitro el día 6 y tiene 5 el día 12.
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  1. Cambio: 38 − 5 = 33 células/mL.
  2. Porcentaje de disminución: cambio ÷ valor inicial × 100 = 33 ÷ 38 × 100 = 86.8%.
  3. Respuesta: 86.8% de disminución (33 células/mL menos).

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Práctica

Distingue la competencia dentro de una especie de la competencia entre especies, lee datos de poblaciones como evidencia, usa un modelo de división de recursos y calcula un cambio porcentual. Inténtalo primero por tu cuenta y luego revisa tu trabajo con la clave de respuestas.

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Diapositivas de la lección

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Ideas clave

  • Un nicho es el papel de una especie en su comunidad
  • La competencia ocurre cuando los organismos usan el mismo recurso limitado
  • Un traslape fuerte de nichos puede hacer que una especie disminuya localmente
  • La división de recursos permite que especies parecidas compartan un hábitat
  • Los resultados dependen de las condiciones y a menudo toman tiempo

De vuelta a la pregunta esencial: cuando dos especies necesitan los mismos recursos, compiten. Si sus nichos se traslapan mucho, una especie puede disminuir en ese hábitat. Si usan los recursos de maneras distintas, a menudo pueden vivir juntas. A continuación, verás a los depredadores, las presas y las especies clave.

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Alineación con NGSS

Esta lección avanza hacia estas expectativas de desempeño de los Estándares de Ciencias de Nueva Generación (NGSS):

  • HS-LS2-6: Evaluar las afirmaciones, la evidencia y el razonamiento de que las interacciones complejas en los ecosistemas mantienen números y tipos de organismos relativamente constantes en condiciones estables, pero que los cambios en las condiciones pueden dar como resultado un nuevo ecosistema.

Ideas disciplinarias básicas: LS2.A Relaciones de interdependencia en los ecosistemas; LS2.C Dinámica, funcionamiento y resiliencia de los ecosistemas

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