Ingenieros de Ecosistemas: Organismos que Crean, Modifican y Mantienen
Hábitats
Nota:
Esta revisión en línea es actualizada
y revisada en forma continua, a penas se cuenta con los resultados de
nuevas investigaciones científicas. Por lo tanto, este artículo presenta
información actualizada sobre el tema.
Tradicionalmente, los ecólogos han explicado la
distribución y abundancia de organismos con factores como las interacciones
tróficas (interacciones basadas en los alimentos), la competencia y el
clima. Sin embargo, ahora es claro que existen otros factores que
también son importantes. Uno de estos factores es "la ingeniería del
ecosistema," que ocurre cuando otros organismos (llamados "ingenieros del
ecosistema ") crean, modifican y mantienen un hábitat.
La ingeniería del ecosistema puede alterar la
distribución y abundancia de muchas plantas y animales grandes, y modificar
significativamente la biodiversidad (Jones et al. 1994; 1997; Wright et al.
2002; Lill y Marqués 2003) Los ejemplos más conocidos de buenos
ingenieros de ecosistemas son los seres humanos (el Homo Sapiens) Sin
embargo, el presente informe se enfocará en los ingenieros de ecosistemas no
humanos y revisará las diversas formas en que alteran la distribución y
abundancia de otros organismos.
"Ingenieros de Ecosistemas " y la "Ingeniería
de Ecosistemas "
Los ingenieros físicos de ecosistemas son
organismos que crean, modifican o mantienen los hábitats (o micro-hábitats)
causando un cambio en el estado físico de los materiales bióticos y
abióticos que modulan, directa o indirectamente, la disponibilidad de
recursos para otras especies (Jones et al. 1994, 1997)
La ingeniería de ecosistemas es "la creación,
modificación y mantenimiento del hábitat [y micro-hábitats] a cargo de
organismos” (Gutiérrez et al. 2003)
La ingeniería de ecosistemas parece ser muy
común en el mundo natural (véanse los siguientes ejemplos) Puesto que la
mayoría de organismos afecta de alguna manera el ambiente físico, parecería
inadecuado llamarlos a todos "ingenieros de ecosistemas." En lugar de
ello, Reichman y Seablom (2002ab) proponen restringir el término "ingeniero
de ecosistemas " a las especies claves, como el castor y las ardillas
terrestres de bolsillo que afectan fuertemente a otros organismos. Por otro
lado, el término "ingeniería de ecosistemas " puede usarse para describir
las actividades de una amplia variedad de organismos físicamente
involucrados en actividades que crean, modifican o mantienen los hábitats,
incluso aquellos que no son bastante influyentes como para ser considerados
ingenieros de ecosistemas. (Wilby 2002)
Ingenieros de Ecosistema Alogenicos y
Autogenicos:
Jones et al. (1994) distinguieron dos tipos
diferentes de ingenieros físicos de ecosistema:
1. Ingenieros Alogenicos: "cambian
el medio ambiente transformando materiales vivientes y no vivientes de
un estado físico a otro a través de medios mecánico u otros medios "
2. Ingenieros Autogenicos: "cambian
el medio ambiente a través de sus propias estructuras físicas, es decir
sus tejidos vivos y muertos." A medida que crecen y se vuelven más
grande, sus tejidos vivos y muertos crean los hábitats para que otros
organismos vivan allí o se alimenten de ellos.
A continuación se describen ejemplos de los dos
tipos de ingenieros físicos de ecosistemas y sus efectos en la abundancia y
distribución de otras especies.
Ejemplos de Ingeniería Alogenica:
El Castor (Castor fiber y Castor
canadensis) es un importante ingeniero alogenico del Hemisferio Norte.
Transforma los árboles vivientes en árboles muertos talándolos y luego los
usa para represar arroyos y crear pozas. La ingeniería del
Castor altera la distribución y abundancia de diversos organismos,
incluyendo pájaros, reptiles, anfibios, plantas, insectos; y también aumenta
la biodiversidad del equilibrio del paisaje (Wright et al. 2002)
Si desea más detalles, vea nuestras revisiones (en inglés):
El Castor y los Pájaros,
El Castor y los Reptiles,
El Castor y los Anfibios,
El Castor y los
Invertebrados,
El
Castor y los Árboles, y
La
Ecología del Castor.
El
puerco espín indio crestado (Hystrix
indica) excava en la tierra para buscar su comida (raíces y tubérculos)
y crea hoyos que duran por décadas. Las semillas, el agua y otros
materiales orgánicos se acumulan en estos hoyos y crean micro-hábitats que
han incrementado la abundancia y diversidad de las plantas (Alkon 1999;
Wilby et al. 2001) Por ejemplo, Boeken et al. (1995) encontraron que
la biomasa, la densidad y la riqueza de las plantas eran más altas en el
puerco espín que excava hoyos que en parcelas de control aledañas en tierra
no perturbada.
Las orugas constructoras de refugios utilizan
hojas y construyen rollos, lazos, pliegues y toldos hechos con hoja (Lill y
Marqués 2003) Estos nuevos micro-hábitats (refugios de hojas) son
utilizados normalmente por muchos otros artrópodos. Un estudio de las
orugas constructoras de refugios de Roble Americano ((Quercus alba))
encontró que los refugios de hojas aumentaron la biodiversidad de los
artrópodos en toda la planta (Lill y Marqués 2003)
Las Hormigas Cosechadoras (Messor ebeninus)
construyen montículos de tierra para alojar a sus colonias. En la
mayoría de los casos, la incidencia y abundancia de especies de plantas es
mayor en los montículos de anidación de las Hormigas Cosechadoras que en la
tierra no perturbada aledaña (Wilby et al. 2001)
En África, las manadas de ganado doméstico y
los ungulados salvajes incrementan la abundancia de vectores de mosquitos
causantes de la malaria humana creando físicamente micro-hábitats para
reproducirse. La ingeniería ocurre cuando el ganado y los ungulados salvajes
visitan hoyos con agua dónde dejan muchas marcas grandes y profundas con sus
pezuñas en la tierra húmeda. Estas marcas de pezuñas se llenan con la lluvia
o filtran el agua y son rápidamente colonizados por Anopheles arabiensis
y Anopheles gambiae, mosquitos de la malaria que engendran en
pozas de agua temporales. Peters (1992) mostró una fotografía de
dichas impresiones de pezuñas llenas de barro cerca de un pueblo infectado
de malaria en Malí dónde se recolectaron ambas especies de mosquitos.
Cuando aves como los
pájaros carpinteros horadan agujeros en los que nidificar, crean hogares no
sólo para ellos sino también para muchos otros animales. El abejaruco
europeo (Merops apiaster), por ejemplo, excava en el suelo o en
taludes verticales profundos túneles donde nidificar que son posteriormente
usados por al menos otras 12 especies de aves para criar (Casas-Crivillé y
Valera 2005). En la excavación de un túnel cada pareja de abejaruco retira
unos 13 kilogramos de tierra. Puesto que los abejarucos suelen agregarse en
colonias de nidificación, la actividad excavadora de muchas parejas resulta
en la redistribución de grandes cantidades de tierra y en la aceleración de
procesos geológicos como la erosión del suelo y el colapso de taludes
arenosos (Casas-Crivillé y Valera 2005).
Ejemplos de Ingeniería Autogenica
Los árboles, corales, y algas marinas gigantes
son buenos ejemplos de ingenieros autogenicos. Cuando estos crecen y
se vuelven más grande, sus tejidos vivos y muertos crean hábitats para que
otros organismos vivan en ellos o los usen como alimentos.
Cuando las plantas crecen en los troncos o
ramas de los árboles en lugar de en la tierra, son llamados epifitas.
En los trópicos, las epifitas son especialmente comunes, representando hasta
un 25% de todas las especies plantas vasculares (Nieder et al. 2001)
Un estudio de 118 individuos de la Palma Pachiuva (Socratea exorrhiza)
realizado en Panamá encontró 701 epifitas vasculares de 66 especies (Zotz y
Vollrath 2003) Las epifitas y los animales asociados con estos forman
comunidades únicas en lo alto de los árboles en los trópicos, lo cual es
posible por la ingeniería autogénica de los árboles que crean hábitat (los
troncos y ramas del árbol) para vivir.
También existen epifitas y comunidades en lo
alto de los árboles en los bosques. Por ejemplo, las secuoyas costeras
(Sequoia sempervirens), árboles gigantescos de la costa de
California y Oregón, EE.UU., a menudo soportan importantes comunidades de
epifitas ya que el gran tamaño y altura de estos árboles los convierte en
excelentes estructuras para que otras plantas crezcan dentro de ellas.
Las epifitas que crecen en lo alto de las secuoyas costeras incluyen varias
especies de árboles de hoja ancha, arbustos y helechos (Sillett y Van Pelt
2000) Un Laurel de California (Umbellularia californica [Lauraceae])
fue encontrado creciendo en la copa de una secuoya costera es el árbol
epifito más alto que se haya registrado en el mundo, éste crecía fuera de un
agujero de nudo en la secuoya localizado a 98.3 metros sobre la tierra (Sillett
y Van Pelt 2000) . Muchos animales también construyen su casa
dentro o sobre árboles de secuoya costera (para mayores detalles sobre
plantas y animales que se mantienen en la secuoya costera, véase nuestra
revisión: Ecología de la Secoya Costera).
Las
lianas (vides leñosas) también son ingenieros de
ecosistema autogénicos. Por ejemplo, cuando las lianas crecen a través del
dosel del bosque, conectan los árboles entre sí, formando sendas arbóreas
que los monos y otros animales de las copas de los árboles usan para viajar
sin tener que descender a la tierra (Charles-Dominique 1971; Charles-Dominique
et al. 1981). Véase la
Fotografía 1.
La producción de cáscara a cargo de los
moluscos es otro ejemplo de ingeniería autogenica (Gutiérrez et al. 2003)
En hábitats acuáticos, "las cáscaras de molusco son estructuras abundantes,
persistentes, ubicuas" utilizadas por otros organismos como refugios para
protegerse de "la depredación, tensión física o fisiológica," y para "controlar
el transporte de solutos y partículas en el medio ambiente béntico” (Gutiérrez
et al. 2003)
Ingenieros de ecosistemas y Biodiversidad
Al creando, modificar y mantener los hábitats,
los ingenieros ecosistemas perturban el ambiente natural. Esta perturbación
causa normalmente el aumento de algunas especies y la disminución de otras.
Sólo dentro del área (perímetro) donde ocurre la ingeniería, la
biodiversidad puede aumentar o disminuir, dependiendo de los cambios que se
realicen. Sin embargo, si observamos los efectos de la ingeniería en
una escala especial mayor (es decir a escala panorámica), un área que
incluye no solo el perímetro del hábitat, sino también los alrededores sin
ingeniería, observaremos que la ingeniería de ecosistema crea un paisaje
ecológico más heterogéneo.
Una pregunta importante es, "¿Causa la
ingeniería de ecosistemas una mayor biodiversidad en la escala panorámica?"
En la región de Adirondack de Nueva York, Wright et al (2002) descubrieron
que la ingeniería del castor incrementa la riqueza de las plantas (una
medida de biodiversidad) a escala panorámica, pero estos investigadores
concluyeron que no todos los ingenieros podrían causar el mismo efecto.
Basados en su investigación del castor, propusieron que se deben cumplir dos
requisitos para que la ingeniería del ecosistema aumente la riqueza de las
especies a escala panorámica: (1) "un ingeniero debe crear un perímetro con
una combinación de condiciones no presentes en otra parte del paisaje," y
(2) "deben existir especies que vivan en los perímetros con ingeniería que
no se encuentren presentes en los perímetros no modificados por el ingeniero"
Además, los perímetros con ingeniería no deben dominar el paisaje ni
volverse tan numerosos como para que los perímetros sin ingeniería se
vuelvan demasiado pequeños o escasos como para ayudar al total desarrollo de
las especies (Wright et al. 2002)
Por supuesto que pueden existir excepciones. Por
ejemplo, si existe una especie tanto en el perímetro sin y con ingeniería,
pero el perímetro sin ingeniería es un hábitat con alta mortandad dónde la
reproducción normalmente falla, las especies podrían depender del hábitat
con ingeniería para su supervivencia (Wright et al. 2002)
Comentarios finales
En la presente revisión, hemos enfocado nuestra
atención únicamente en los ingenieros de ecosistemas y en sus actividades de
ingeniería. Este enfoque era necesario ya que la ingeniería de ecosistemas
es un factor ecológico importante. Sin embargo, es importante recordar que
no sólo la ingeniería, sino también la mayoría de ingenieros de ecosistemas
afectan de muchas formas la distribución y abundancia de otros organismos.
Un bueno ejemplo podría ser las hormigas rojas (grupo de la especie
Formica rufa) de Europa y las diversas maneras que estas afectan a
otras especies animales. Cuando las hormigas rojas construyen su nido
en montículos (ingeniería alogenica), crean nuevos micro-hábitats que
incrementan en gran medida la abundancia de los gusanos de tierra que moran
en los escombros (Laakso y Setala 1997) Cuando estas mismas hormigas atacan
a aves cantoras en los árboles cerca de sus montículos de tierra, están
usando la conducta de la defensa territorial (competencia por interferencia)
para ahuyentar a los pájaros (Haemig 1996, 1999) Finalmente, cuando
las hormigas rojas atrapan a otros invertebrados, causando una reducción de
las poblaciones de artrópodos dentro del territorio de la hormiga de madera,
ocurre una interacción del trópico (Skinner y Whittaker 1981; Haemig 1994).
Así, las hormigas rojas alteran la abundancia y distribución de muchas
especies animales utilizando una variedad de mecanismos, de los cuales sólo
uno es "ingeniería de ecosistemas."
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Autor: Dr. Paul D.
Haemig (PhD en Ecología Animal) Ecology Online
La mención correcta es:
Haemig PD
2008
Ingenieros de Ecosistemas: Organismos que Crean, Modifican y Mantienen Hábitats. ECOLOGIA.INFO #12
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