Biología · Comunidades y biodiversidad

Simbiosis

Pregunta esencial

¿Cómo ayudan o perjudican las relaciones estrechas entre especies a cada integrante?

Muchas especies viven en contacto cercano y duradero con otra especie. En esta lección aprenderás los tres tipos principales de simbiosis, cómo clasificar una relación según su efecto en cada integrante y cómo los costos y los beneficios pueden cambiar con las condiciones.

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

Tipos de simbiosis

  • Simbiosis: dos especies que viven en contacto cercano
  • Mutualismo: ambos integrantes se benefician
  • Comensalismo: uno se beneficia y el otro no resulta claramente afectado
  • Parasitismo: uno se beneficia y el otro sale perjudicado
Tres tarjetas. Mutualismo, más y más: ambos integrantes se benefician, como las abejas y las plantas con flores. Comensalismo, más y cero: uno se beneficia y el otro no resulta claramente afectado, como un percebe en la piel de una ballena. Parasitismo, más y menos: uno se beneficia y el otro sale perjudicado, como una garrapata que se alimenta de un venado.

La simbiosis es el contacto cercano y duradero entre dos especies. Los biólogos clasifican estas relaciones según el efecto en cada integrante. En el mutualismo, ambos integrantes se benefician. En el comensalismo, un integrante se beneficia y el otro no resulta claramente ayudado ni perjudicado. En el parasitismo, un integrante, el parásito, se beneficia mientras que el otro, el hospedero, sale perjudicado. Estas categorías son útiles, pero las relaciones reales no siempre son tan claras. Una relación puede ser difícil de medir y los efectos pueden cambiar con las condiciones. Algunos libros de texto usan la palabra simbiosis solo para el mutualismo, así que revisa cómo la define tu clase.

Mutualismo

  • Los polinizadores obtienen alimento y las plantas logran que su polen se transporte
  • Los hongos micorrízicos ayudan a las raíces a absorber nutrientes
  • Los microbios intestinales ayudan a digerir el alimento
  • Los beneficios dependen de las condiciones
Gráfica de barras agrupadas de la masa seca de plántulas en gramos. En suelo con pocos nutrientes, las plántulas tienen 2.1 gramos sin hongos y 3.4 gramos con hongos. En suelo rico en nutrientes, tienen 4.0 gramos sin hongos y 4.2 gramos con hongos.

Muchos mutualismos implican un intercambio. Las abejas obtienen néctar y las plantas logran que su polen se transporte. Los hongos micorrízicos crecen sobre las raíces de las plantas o dentro de ellas y ayudan a la planta a absorber agua y nutrientes como el fósforo, mientras que la planta les da azúcares a los hongos. Los microbios del sistema digestivo de muchos animales ayudan a descomponer el alimento mientras viven en una fuente de nutrientes. La gráfica muestra datos de muestra de un experimento ilustrativo. Los hongos ayudaron mucho a las plántulas en suelo con pocos nutrientes, pero casi no hicieron diferencia en suelo rico en nutrientes, lo que muestra que el beneficio de un mutualismo puede depender de las condiciones.

Comensalismo y parasitismo

  • Comensalismo: es difícil comprobar que el otro integrante no resulta afectado
  • Los parásitos se alimentan de un hospedero
  • Ejemplos: tenias, garrapatas, pulgas, muérdago
  • Los parásitos suelen depender de un hospedero vivo
Diagrama de flujo con tres recuadros. Un parásito vive sobre un hospedero o dentro de él. El parásito toma nutrientes del hospedero. El hospedero sale perjudicado, y a menudo no muere pronto.

En el comensalismo, un percebe adherido a una ballena obtiene un lugar donde vivir y acceso a agua rica en alimento, y la ballena por lo general no resulta claramente afectada. A los científicos a menudo les cuesta mostrar que el otro integrante en verdad no resulta afectado, así que algunas relaciones que se llaman comensales pueden tener costos o beneficios pequeños. Un parásito vive sobre un hospedero o dentro de él y le quita nutrientes. Algunos ejemplos son las tenias, las garrapatas, las pulgas y el muérdago. Un parásito que mata muy rápido a su hospedero pierde su fuente de alimento, así que muchos parásitos perjudican a sus hospederos sin matarlos de inmediato, aunque algunos sí los matan.

Cuando las relaciones cambian

  • Los costos y los beneficios pueden cambiar
  • Los niveles de nutrientes, otras especies y el clima importan
  • Un compañero útil puede volverse menos útil
  • Clasifica según el efecto en las condiciones estudiadas
Diagrama de flujo con tres recuadros. Las condiciones cambian. Los costos y los beneficios para cada integrante se modifican. La relación puede volverse más o menos útil.

El efecto de una especie sobre otra no es fijo. Si los nutrientes del suelo aumentan, las plantas pueden recibir menos beneficio de los hongos micorrízicos, porque pueden absorber lo suficiente por su cuenta, mientras que siguen pagando el costo de alimentar a los hongos. Los cambios en el clima o la llegada de otra especie también pueden mover el equilibrio entre costos y beneficios. Por eso, los científicos describen una relación por sus efectos medidos en las condiciones estudiadas, y tienen cuidado al decir que una asociación siempre es útil o siempre es perjudicial.

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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: Clasifica las relaciones

Usa los tres tipos de simbiosis. Clasifica cada caso: (a) una garrapata se alimenta de la sangre de un venado, (b) unas abejas recolectan néctar mientras llevan polen de una flor a otra, (c) un percebe se adhiere a una ballena y la ballena no resulta claramente afectada.

Tres tarjetas: mutualismo, ambos integrantes se benefician; comensalismo, uno se beneficia y el otro no resulta claramente afectado; parasitismo, uno se beneficia y el otro sale perjudicado.
Mostrar la solución
  1. (a) Garrapata y venado: la garrapata se beneficia y el venado sale perjudicado, así que es parasitismo.
  2. (b) Abejas y flores: las abejas obtienen alimento y las flores logran que su polen se transporte, así que ambas se benefician. Es mutualismo.
  3. (c) Percebe y ballena: el percebe se beneficia y la ballena no resulta claramente afectada, así que es comensalismo.
  4. Respuesta: (a) parasitismo, (b) mutualismo, (c) comensalismo.

Ejemplo 2: Hongos y plántulas

Usa la gráfica. ¿Los hongos benefician a las plántulas en los dos suelos? Escribe una afirmación, evidencia y razonamiento.

Gráfica de barras agrupadas de la masa seca de plántulas en gramos. En suelo con pocos nutrientes: 2.1 sin hongos y 3.4 con hongos. En suelo rico en nutrientes: 4.0 sin hongos y 4.2 con hongos.
Mostrar la solución
  1. Lee la gráfica: en suelo con pocos nutrientes, las plántulas tuvieron 2.1 g sin hongos y 3.4 g con hongos. En suelo rico en nutrientes, tuvieron 4.0 g sin hongos y 4.2 g con hongos.
  2. Afirmación: los hongos ayudaron mucho a las plántulas en suelo con pocos nutrientes, pero casi no hicieron diferencia en suelo rico en nutrientes.
  3. Evidencia: la masa aumentó 1.3 g en suelo con pocos nutrientes, pero solo 0.2 g en suelo rico en nutrientes.
  4. Razonamiento: los hongos ayudan a las raíces a absorber nutrientes. Cuando el suelo ya tiene muchos, la planta gana menos con esa ayuda, así que el beneficio de la asociación depende de las condiciones.
  5. Respuesta: Los hongos ayudaron mucho en suelo con pocos nutrientes (+1.3 g) pero poco en suelo rico en nutrientes (+0.2 g).

Ejemplo 3: ¿Cuánto ayudaron los hongos?

En suelo con pocos nutrientes, las plántulas tuvieron una masa seca de 2.1 g sin hongos y de 3.4 g con hongos. Calcula el porcentaje de aumento. Redondea a la décima de porcentaje más cercana.

Gráfica de barras agrupadas de la masa seca de plántulas. En suelo con pocos nutrientes, 2.1 gramos sin hongos y 3.4 gramos con hongos.
Mostrar la solución
  1. Cambio: 3.4 − 2.1 = 1.3 g.
  2. Porcentaje de aumento: cambio ÷ valor inicial × 100 = 1.3 ÷ 2.1 × 100 = 61.9%.
  3. Respuesta: 61.9% de aumento (1.3 g más).

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Práctica

Clasifica relaciones simbióticas, usa datos de un experimento como evidencia, calcula un cambio porcentual y explica cómo las condiciones pueden cambiar una relación. 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

  • La simbiosis es una relación cercana y duradera entre dos especies
  • El mutualismo ayuda a ambos, el comensalismo ayuda a uno sin un efecto claro en el otro y el parasitismo perjudica a uno
  • Los parásitos se alimentan de un hospedero y muchos no lo matan de inmediato
  • El beneficio de una asociación puede depender de las condiciones
  • Clasifica una relación según sus efectos medidos

De vuelta a la pregunta esencial: las relaciones estrechas entre especies pueden ayudar a ambos integrantes, ayudar a uno sin un efecto claro en el otro, o ayudar a uno a costa del otro. Los efectos dependen de las condiciones, así que los científicos los miden en lugar de suponerlos. A continuación, verás cómo cambian las comunidades con el tiempo mediante la sucesión ecológica.

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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.

NGSS no tiene una expectativa de desempeño escrita para la simbiosis, así que esta lección usa la más cercana.

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

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