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Tema 7

Tema 7. Mutualismo y relaciones positivas. 1. Introducción. Características del Mutualismo y del Comensalismo. - Mutualismo (+,+): interacción biológica entre especies diferentes que reporta un beneficio o ventaja mutua. - Comensalismo (+,0): interacción biológica entre especies en que una se beneficia y la otra no se ve afectada. El mutualismo esta vinculado a diversos procesos como la obtención de energía y nutrientes; protección y defensa; y reproducción y dispersión. 2. Tipos de mutualismo. Podemos clasificar el mutualismo en función de: 1. La dependencia entre especies: a) Mutualismo obligado: aquel en el cual las especies necesitan permanecer asociadas para vivir. b) Mutualismo facultativo: aquel en el cual las especies pueden vivir separadas. 2. Las interacciones entre ellas: a) Mutualismo simbiótico: aquel en el que todas las especies salen beneficiadas y a su vez es aobligada. b) Mutualismo asimbiótico: aquel en el que alguna especies es o no beneficiada y a su vez no es obligado. Ahora pasemos a ver algunos ejemplos: – Mutualismo simbiótico obligado: – Corales: animales carnívoros que contienen dentro células vegetales simbióticas. – Líquenes: mutualismo entre un alga y un hongo, en el cual el alga suministra alimento a ambos organismos, y el hongo protege al alga de intensidades luminosas dañinas, produce un acelerador de fotosíntesis del alga, y absorbe y retiene agua y nutrientes para ambos organismos. – Mutualismo simbiótico que participan en la transferencia de nutrientes: – Alimentación animal de plantas: bacterias y protozoos realizan el proceso de fermentación para digerir la celulosa de los tejidos vegetales. – Alimentación vegetal: – Rizobios y plantas leguminosas: las bacterias reciben carbono y otros recursos de la planta hospedadora, mientras que esta accede al nitrógeno fijado por las bacterias, lo que confiere una ventaja competitiva a las leguminosas frente a las demás plantas. – Micorrizas: simbiosis entre un hongo y las raíces de una planta. Hay dos tipos: Endomicorrizas y Ectomicorrizas. – Mutualismo simbiótico defensivo: – Hormigas y vegetales: donde las hormigas obtienen refugio y alimento del vegetal, y este protección frente a depredación por insectos herbívoros, y de plantas especialmente competidoras. 1

Tema 7 – Mutualismos de “limpieza”: los peces limpiadores desparasitan y limpian el cuerpo de otros peces de mayores dimensiones de crustáceos, moco y piel muerta o enferma. – Mutualismo asimbiótico: como polinización de plantas con flores o la dispersión de semillas. 3. El modelo mutualista de Dean. Debido a que el mutualismo se está revelando como una interacción tan importante como la competencia o la depredación en la estructuración de las comunidades ecológicas, existen muchos modelos que describen la dinámica de dos poblaciones de especies mutualistas. Nosotros trataremos solamente el modelo propuesto por Dean. Conceptualmente el modelo de Dean es muy sencillo. El crecimiento de cada una de las dos especies sigue una función logística. dN1/dt = r1 · N1 · (1 – (N1/k1))

dN2/dt = r2 · N2 · (1 – (N2/k2))

Donde r1 y r2 son las tasas instantáneas de crecimiento, y k1 y k2 son las capacidades de carga efectivas de las poblaciones 1 y 2, respectivamente. La diferencia con el modelo logístico radica en que la k de cada especie es ahora función creciente del tamaño poblacional de la otra especie mutualista. Concretamente, según la formulación de Dean: k1 = K1 · {1 – e [-(aN2 + C1)/K1]}

k2 = K2 · {1 – e [–(bN1 + C2)/K2]}

Donde K1 y K2 son las capacidades de carga máximas de las poblaciones 1 y 2. Las constantes C1 y C2 determinan el punto de corte de las isoclinas de crecimiento neto cero con los ejes. A su vez, los valores de las constantes a y b fijan la curvatura de las isoclinas de crecimiento neto cero. Valores elevados de a y b implican que son necesarios pocos individuos de la especie mutualista para alcanzar capacidades de carga efectivas relativamente altas. El equilibrio (N*1 = k1 y N*2 = k2) no es un punto, sino una función creciente del tamaño poblacional de la especie mutualista.

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Tema 7 Existen tres tipos de equilibrios en la dinámica poblacional de dos especies mutualistas según el modelo de Dean: a) Facultativo: ambas especies pueden prosperar en ausencia de la otra. C1 > 0 y C2 > 0

b) Obligado: dos casos: 1) C1 = C2 = 0 → Ninguna especie puede existir si no existe la otra.

2) C1 < 0 y C2 < 0 → Ninguna especie puede existir si no existe la otra, pero, además las dos poblaciones se extinguen si la densidad de la especie mutualista no es suficiente (punto de equilibrio inestable E').

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