Structure and dynamics of ecological networks with multiple interaction types
Los organismos vivos se mantienen y reproducen a través de interacciones con individuos de su misma y de otras especies. Las interacciones bióticas son extremadamente diversas en tipo, magnitud, y escala, y dan lugar a redes ecológicas de topología compleja. Dichas redes poseen propiedades que deter...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2018 |
| País: | España |
| Institución: | CBUC, CESCA |
| Repositorio: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/665700 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10803/665700 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Xarxes ecològiques Redes ecológicas Ecological networks Interaccions ecològiques Interacciones ecológicas Ecological interactions Ecologia de comunitats Ecología de comunidades Community ecology Ciències Experimentals 574 |
| Sumario: | Los organismos vivos se mantienen y reproducen a través de interacciones con individuos de su misma y de otras especies. Las interacciones bióticas son extremadamente diversas en tipo, magnitud, y escala, y dan lugar a redes ecológicas de topología compleja. Dichas redes poseen propiedades que determinan su resiliencia y resistencia frente a perturbaciones, de tal manera que son elementos de estudio clave para comprender las respuestas de comunidades ecológicas frente a fenómenos como el cambio climático o la pérdida de hábitats. A pesar de la importancia del concepto de red en estudios ecológicos, y debido en parte a su enorme variabilidad, las interacciones ecológicas son enormemente difíciles de documentar y cuantificar. Es por ello que la mayoría de estudios sobre redes ecológicas se han centrado en las interacciones más fácilmente observables, las interacciones tróficas. En las últimas décadas también ha aumentado el número de estudios sobre redes mutualistas, y se ha demostrado, por ejemplo, que las redes tróficas y mutualistas tienen topologías claramente diferenciadas, con consecuencias a nivel ecológico y evolutivo para las especies que forman la red. Uno de los retos más importantes de la ecología de comunidades está en expandir el concepto de red ecológica a una visión más realista, considerando cómo los diferentes tipos de interacción influyen mutuamente sobre la estructura y el funcionamiento de las comunidades. Para ello, un primer paso supone desarrollar modelos teóricos generales sobre dichas redes complejas. En esta tesis analizo varias cuestiones fundamentales sobre redes ecológicas. Primero, sintetizo las metodologías actuales para el desarrollo de modelos matemáticos de redes con múltiples interacciones. Encuentro que existen tres metodologías diferenciadas, de las cuales discuto sus ventajas relativas, y los usos potenciales que pueden tener. Segundo, estudio si la persistencia de especies (en comunidades simuladas) se ve influenciada por la frecuencia y la distribución de los diferentes tipos de interacciones. Los resultados muestran que la prevalencia de interacciones positivas es fundamental para la persistencia de especies en comunidades pobres, mientras que en comunidades con mayor riqueza de especies, la frecuencia relativa de las interacciones pierde importancia. Además, muestro cómo redes con estructuras realistas muestran mayor persistencia que redes con interacciones aleatorias. Tercero, centrándome en la Distribución de Abundancias de Especies (DAE), analizo si la DAE de grupos de especies varía de manera predecible con el nivel trófico del grupo. Comparo modelos teóricos con DAEs de comunidades de plantas y mamíferos, y muestro que las DAEs de comunidades de plantas son significativamente menos homogéneas, y más asimétricas, que las de mamíferos. A su vez, no hay diferencias estadísticas entre las DAEs de los diferentes grupos de mamíferos. En el siguiente capítulo, incorporo otro grado de complejidad al concepto de red ecológica: la dimensión espacial. En concreto, analizo cómo se propagan los efectos de las interacciones en el espacio, de tal manera que una cierta interacción en una comunidad local pueda tener efectos indirectos sobre otras comunidades, conectadas por individuos que dispersan o se alimentan en ellas. En este estudio muestro que los efectos espaciales de las interacciones son significativamente diferentes si las comunidades están conectadas por individuos dispersores o cazadores. En el último capítulo, estudio la variabilidad en las interacciones ecológicas a lo largo de gradientes ambientales. Para ello, propongo dividir los factores ambientales en dos tipos, recursos y condiciones. Analizo la importancia de interacciones negativas y positivas en comunidades simuladas sobre un gradiente ambiental bi-dimensional. Acorde con las expectativas, las interacciones positivas varían en el eje del factor condición, mientras que las interacciones negativas responden a ambos factores. Dichos efectos dan lugar a variaciones locales en la diversidad y tiempos de persistencia de las especies. |
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