Cambio de nicho ontogenético
Fenómeno ecológico
La metamorfosis que se observa en las ranas es uno de los muchos ejemplos del cambio de nicho ontogenético.

El cambio de nicho ontogenético (abreviado ONS ) [1] es un fenómeno ecológico en el que un organismo (generalmente un animal) cambia su dieta o hábitat durante su ontogenia (desarrollo). [2] Durante el cambio de nicho ontogenético, el nicho ecológico de un individuo cambia su amplitud y posición. [3] Los representantes más conocidos de taxones que exhiben algún tipo de cambio de nicho ontogenético son los peces (por ejemplo, la migración de los llamados peces diádromos entre agua salada y agua dulce con el propósito de reproducirse [2] ), los insectos (por ejemplo, la metamorfosis entre diferentes etapas de vida; como larva , pupa e imago [2] ) y los anfibios (por ejemplo, la metamorfosis de renacuajo a rana adulta [2] ). [4] Se cree que un cambio de nicho está determinado genéticamente , aunque también es irreversible. [5] Un aspecto importante del ONS es el hecho de que los individuos de diferentes etapas de una población (por ejemplo, de varias edades o tamaños) utilizan diferentes tipos de recursos y hábitats. [6] [7] El término fue introducido en un artículo de 1984 por los biólogos Earl E. Werner y James F. Gilliam. [1] [8]

Características

Se cree que el cambio de nicho ontogenético está determinado genéticamente , aunque también es irreversible. [5] En sistemas naturales complejos, el ONS ocurre varias veces en la vida de un individuo (en algunos ejemplos, el cambio de nicho ontogenético puede ocurrir continuamente). [4] El cambio de nicho ontogenético varía entre especies; en algunas es apenas visible y gradual (por ejemplo, un cambio en la dieta o en el tamaño en mamíferos y reptiles ), mientras que en otras es obvio y abrupto (la metamorfosis de los insectos, que a menudo resulta en cambios de hábitat, dieta y otras condiciones ecológicas). [5] [9] Uno de los estudios sugiere que las diferencias en el ONS entre especies podrían explicarse (al menos en algún grado) por la diversidad de rasgos y roles funcionales de una especie. Como consecuencia, se cree que las diferencias en el cambio de nicho ontogenético siguen algunos patrones generales. [10]

Importancia

Para las comunidades

El ONS, que divide una población de la misma especie en etapas distintas del ciclo de vida, puede afectar la red alimentaria de una comunidad .

Se cree que casi todos los organismos muestran algún tipo de cambio de nicho ontogenético. El ONS, que es responsable de causar una variación fenotípica notable entre individuos de la misma especie, juega un papel importante en la estructuración de las comunidades e influye en su dinámica interna. [4] En algunos casos, los individuos que experimentan el ONS, en el que cambian su hábitat, se convierten en un vínculo (móvil) entre dos comunidades diferentes (por ejemplo, a través del flujo de energía , materia y nutrientes ). [11] Una estructura de etapas de una población puede dar lugar a varias etapas que interactúan con diferentes representantes de una comunidad o incluso con individuos de otras comunidades, [2] [12] teniendo así un papel ecológico distinto de otras etapas de la historia de vida de la misma población. [13] Los modelos teóricos, donde las comunidades están estructuradas por etapas, proponen que el cambio de nicho ontogenético de los organismos estudiados está influyendo en toda la comunidad (especialmente su resiliencia y respuestas a las perturbaciones). [4]

Para la población

La consecuencia más evidente del cambio de nicho ontogenético es una reducción de la competencia entre las diferentes etapas de la misma población. Debido al cambio de nicho ontogenético, los individuos de diferente edad o tamaño no compiten por alimentos, materiales y otros recursos del hábitat. [6] Las diferentes etapas de la misma población también tienen diferentes efectos tróficos en la red alimentaria de una comunidad. [7] Una división de una población en distintas etapas de la historia de vida es útil y evidente cuando hay una falta de recursos para una etapa (por ejemplo, cuando los juveniles no obtienen suficientes recursos para sí mismos). En ese caso, una etapa carente tendrá una tasa de mortalidad más alta . [6]

El cambio de nicho ontogenético es de gran importancia para la supervivencia de las poblaciones. Los investigadores observaron que muchas especies exhiben el cambio de nicho ontogenético en diferentes momentos y en muchos ejemplos el cambio de nicho ontogenético ocurrió como respuesta a varios factores ambientales abióticos y bióticos . Se piensa que el cambio de nicho ontogenético podría ser una respuesta adaptativa a las condiciones cambiantes en el hábitat de los individuos. Los autores de la teoría del ciclo de vida predijeron que los organismos pueden afectar el momento del cambio de nicho ontogenético. Mientras que los individuos que viven en condiciones favorables generalmente retrasarían su cambio de nicho ontogenético a un nicho ecológico sucesivo, los organismos que viven en un nicho con malas condiciones generalmente avanzan a un nicho posterior. [2]

Comprender el cambio de nicho ontogénico en diferentes especies y su impacto en toda la comunidad es importante al estudiar la biodiversidad y el funcionamiento de los ecosistemas . [4] Se cree que es útil cuando se trata de poblaciones amenazadas por perturbaciones antropogénicas [4] [13] y cambios ambientales . [10] [13]

Taxones representativos

El ONS extremo se puede observar entre los insectos . En la imagen superior se muestran una pupa y un imago de Rhopalomyia solidaginis .
El salmón del Pacífico ( Oncorhynchus ) es una especie de pez anádromo que presenta un cambio drástico en su nicho de hábitat.
Cráneo de un joven Tyrannosaurus . Se propone que los juveniles de megaterópodos ocupaban el nicho ecológico de los mesocarnívoros .

Aunque se piensa que la ocurrencia del cambio de nicho ontogenético está ampliamente distribuida, los taxones representativos más conocidos con ONS ampliamente estudiados son los insectos y algunos grupos de vertebrados , especialmente peces y anfibios, donde los individuos a menudo cambian su hábitat así como muchos otros aspectos de su nicho durante el desarrollo. El cambio de nicho ontogenético menos pronunciado puede verse en muchos otros taxones, donde su hábitat permanece igual. Por lo general, el ONS en esas especies es evidente, cuando se observan los recursos que utilizan organismos de la misma especie pero de diferentes edades o clases de tamaño (por ejemplo, un cambio en su dieta). [2]

Invertebrados

El cambio de nicho ontogenético, que está conectado con cambios extremos de hábitat, se puede ver entre los insectos . [2] Se sabe que los individuos del taxón Insecta exhiben uno de los varios tipos de metamorfosis , siendo los más estudiados el hemimetabolismo (donde un insecto pasa por tres etapas de vida; huevo , ninfa e imago ) y el holometabolismo (caracterizado por cuatro etapas de vida de un insecto; huevo, larva , pupa e imago). [14] Los nichos nutricionales y su cambio durante una ontogenia se pueden medir con precisión utilizando una firma isotópica estable de animales. [15] [16] Tal método se ha utilizado para estudiar el ONS en gasterópodos , como las babosas de campo . [15]

Vertebrados

El ONS similar al que se da entre los insectos ocurre en los taxones de anfibios, [2] siendo los más conocidos las ranas , que comienzan como un huevo y luego eclosionan en una etapa larvaria llamada renacuajo . [17] Los renacuajos exhiben muchas diferencias que los distinguen de una etapa adulta de una rana; los renacuajos de la mayoría de las especies son acuáticos , generalmente poseen branquias externas y se alimentan principalmente con material vegetal (aunque hay algunas excepciones que consumen carne de animales muertos o una dieta mixta). [18] Otro ejemplo bien estudiado del ONS ocurre en los peces, que exhiben un comportamiento diádromo . Las especies de peces diádromos cambian drásticamente su hábitat cuando emprenden un viaje desde el mar (agua salada) a los ríos (agua dulce) y viceversa. [2] Muchas especies de peces de agua dulce muestran el ONS en su dieta, cuando cambian de depredar plancton a realizar bentivoría . [5]

El ONS puede no ser tan visible en los reptiles , aunque estos vertebrados lo utilizan. El cambio de nicho ontogenético se estudió en el caimán americano ( Alligator mississippiensis ), que es ideal para estudiar los aspectos ecológicos del ONS debido a muchas etapas de tamaño distintas en una población. Los caimanes cambiaban su nicho de hábitat entre humedales estacionales aislados hidrológicamente y sistemas ribereños. El estudio ha demostrado que los sistemas ribereños estaban poblados principalmente por adultos y subadultos de ambos sexos , que usaban el área como un hábitat no anidador. Por otro lado, se encontraron juveniles y hembras adultas en humedales estacionales, que sirvieron como sitios de crianza y anidación respectivamente. [11]

Un buen ejemplo de la ONS en las aves son las grandes aves marinas , como los albatros , que pasan parte de su tiempo como aves totalmente oceánicas y cuando alcanzan la madurez sexual comienzan a visitar zonas de cría . Los juveniles inmaduros suelen permanecer en aguas subtropicales, donde ocupan niveles tróficos altos . Los investigadores observaron que las aves jóvenes se dirigen progresivamente hacia posiciones tróficas inferiores cuando se acercan a la madurez sexual. Después de un tiempo, adoptan un nicho isotópico de un ave adulta. [19]

El cambio de nicho ontogenético es un concepto ampliamente estudiado en paleontología y paleozoología . Se sabe que los grandes dinosaurios no aviares han exhibido uno de los cambios de nicho ontogenético más intensos, ya que nacieron de un huevo y tuvieron que experimentar grandes cambios de tamaño durante su ontogenia. [20] Uno de los problemas, relacionado con la comprensión de la fauna de dinosaurios mesozoicos fue la falta de los llamados mesocarnívoros . Se predice que el cambio de nicho ontogenético es una respuesta, porque los dinosaurios carnívoros comenzaron como crías pequeñas y progresaron hacia el tamaño adulto, mientras ocupaban diferentes nichos sucesivos y limitaban la diversidad de especies tróficas. Se cree que los individuos juveniles de megaterópodos ocupan el nicho mesocarnívoro. [21]

Plantas

El cambio de nicho ontogenético se estudia principalmente en animales, pero hay algunos estudios que tratan sobre los ONS en plantas . [3] [22] [23] Uno de los ONS estudiados en plantas es el cambio de un nicho de regeneración. Los autores del artículo notaron que durante la ontogenia el nicho de regeneración de Acer opalus , el arce italiano, se había encogido. Se piensa que tal cambio de nicho ontogenético fue principalmente una consecuencia de la herbivoría , la profundidad de la capa de hojarasca y la presencia de otras plantas (especialmente árboles y arbustos adultos). [23]

Véase también

Referencias

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