BIOCENOSI: CARACTERÍSTIQUES, COMPONENTS, TIPUS I EXEMPLES - BIOLOGIA - 2025

Una biocenosi, comunitat biològica o comunitat ecològica és una agrupació de poblacions d'organismes que viuen en una àrea comuna. En aquesta definició, tenim de manera implícita que l'àrea ha d'estar delimitada per poder definir la comunitat. En la majoria dels casos, la delimitació és purament arbitrària.

Les comunitats es caracteritzen per ser extremadament complexes, ja que hi ha variació a cada nivell d'organització (individu, població, espècie, etc.). Això se suma al fet que els individus interaccionen de múltiples maneres, entre elles competència, mutualisme, depredació, o comensalisme, entre d'altres.

Font: Key45

A més, delimitar una comunitat és (per a alguns autors) un tema polèmic, ja que es qüestiona l'existència de la comunitat com a unitat biològica.

La branca de la biologia que té com a objectiu l'estudi de la comunitat com nivell d'organització s'anomena ecologia de comunitats, buscant puntualitzar aspectes com la composició i diversitat d'espècies en elles. Això inclou l'estudi de dues o més espècies localitzades a la mateixa zona, avaluant les interaccions i la competència.

Els ecòlegs tracten d'entendre el funcionament de les comunitats, per a deduir com manejar-les i així preservar la biodiversitat.

història

Al començament de segle XX existia un debat important relacionat amb la naturalesa de les comunitats.

Per a l'època, existien dues visions extremes i oposades: una d'elles considerava a les comunitats com un súper-organisme, on els individus que les componen establien relacions molt profundes entre elles.

Es creia que la relació era tan extrema que es podien classificar a les comunitats tal com es classifiquen els organismes: usant taxonomia linneana.

La visió contrària era totalment individualista, argumentant que cada organisme posseïa trets específics que li permetien habitar certa zona.

Seguint aquesta idea, una comunitat estava formada per un conjunt d'espècies que posseïen trets o caràcters similars, i per això coexistien en una mateixa regió. El defensor d'aquesta idea va ser HA Gleason. Actualment, el que més s'acosta a la visió moderna són les idees d'aquest autor.

Característiques

En l'àrea de la biologia, una comunitat es defineix com un conjunt de dos o més poblacions que interaccionen en una àrea definida. Es tracta d'ens summament dinàmics, que vénen en diferents mides i amb nivells d'interacció variables.

Les poblacions són conjunts d'organismes que pertanyen a la mateixa espècie, podent trobar en les comunitats diferents poblacions. Així, en cada un d'aquests entorns trobarem tant animals, com plantes i microorganismes.

A continuació descriurem els aspectes més resaltantes d'una comunitat biològica, quant a la seva estructura ia les múltiples i complexes relacions que ocorren dins d'ella.

Estructura i components

Hi ha quatre paràmetres fonamentals que són usats pels biòlegs per descriure l'estructura d'una comunitat. Aquests són: la seva riquesa d'espècies, les interaccions entre aquestes, la diversitat d'espècies, i els seus atributs físics.

Riquesa d'espècies

El primer d'ells és el més fàcil de quantificar, i consisteix en comptar el nombre d'espècies que hi ha dins de la comunitat que es vol estudiar.

Com més espècies tingui la comunitat, més rica és. Generalment, les comunitats amb major riquesa es localitzen en regions properes a l'equador.

Aquesta alta riquesa probablement es degui a la gran quantitat de radiació solar (incrementat així la productivitat dels organismes fotosintètics), a la temperatura elevada, a les poques variacions d'aquesta ia les grans quantitats de pluja d'aquestes zones.

En contrast, a mesura que ens acostem als pols, la riquesa d'espècies disminueix, ja que l'ambient es considera poc propici per al desenvolupament i establiment de la vida.

interaccions

El segon factor és la suma de les interaccions que existeixen entre cadascuna de les espècies que formen la comunitat. Generalment es comença a estudiar les interaccions a parells i després es va formant una xarxa. Aquestes xarxes poden contenir tots els tipus d'interaccions que analitzarem més endavant.

Diversitat d'espècies

El paràmetre de la diversitat ve determinat per l'abundància relativa (com d'uniformes són les espècies pel que fa a les seves característiques) i pel nombre d'espècies presents a la comunitat.

S'ha proposat que l'estabilitat de la comunitat està relacionada proporcionalment amb la diversitat que trobem a la mateixa. No obstant això, es considera que aquesta regla no s'aplica sempre.

Matemàticament, hi ha una sèrie d'índexs que permeten quantificar la diversitat de les espècies d'una biocenosi. Entre els més famosos i més usats en la literatura tenim l'índex de Simpson i l'índex de Shannon-Wiener.

atributs físics

Finalment tenim als atributs físics de la comunitat, incloent factors biòtics i abiòtics.

A mesura que l'estructura de la comunitat va incrementat la seva complexitat (ja sigui per un nombre elevat d'espècies o d'interaccions entre les mateixes) es poden implementar programes informàtics per a caracteritzar-la.

Totes les espècies en una comunitat són igual d'importants?

Ecològicament, no totes les espècies dins d'una comunitat tenen el mateix pes o importància.

Algunes tenen una importància molt més gran, influenciant de manera desproporcionada l'abundància i la diversitat de la resta de les espècies. A aquestes se'ls denomina espècies clau.

Un experiment famós d'ecologia de comunitats va ser realitzat usant com a organisme d'estudi l'estrella de mar pertanyent a l'espècie Pisaster ochraceus. A l'remoure a l'estrella de la seva comunitat natural, l'espècie de musclo que aquesta consumia va començar a augmentar de manera desproporcionada.

El musclo va afectar de manera negativa a un nombre important d'espècies, disminuint la riquesa d'espècies de la comunitat. Per aquesta raó, P. ochraceus és considerada com una espècie clau en aquesta biocenosi.

Al continent europeu, els ratpenats de la família de pteropódidos també són espècies claus, ja que s'encarreguen de la pol·linització i la dispersió de llavors d'un nombre important de plantes.

tipus

Hi ha dos tipus principals de comunitats: les majors i les menors. Una comunitat més gran es defineix com una comunitat prou gran en grandària com per sostenir-se i regular-se de manera independent. Per exemple, les comunitats que trobem en una bassa o en un bosc.

Les comunitats majors estan formades al seu torn per comunitats menors, conegudes també com a societats. Aquestes són molt més petites, en termes i grandària i no són capaços de mantenir-se a si mateixes, ja que depenen de les comunitats veïnes.

Relacions entre individus en una biocenosi i exemples

A les comunitats, ha múltiples maneres en les que els seus integrants poden interaccionar, el que passa de manera constant. Moltes vegades el destí d'una població està lligat directament a la seva interacció amb un altre grup d'espècies, ja sigui intercanviant nutrients, mitjançant competència, o proveint d'hàbitats per a la seva companya.

Els biòlegs classifiquen a les interaccions depenent de l'efecte de l'fitness d'una espècie a l'altra i viceversa. El fitness, o actitud biològica, es defineix com l'habilitat d'un individu per a produir una descendència viable i fèrtil.

comensalisme

En el comensalisme una espècie es beneficia (és a dir, té un efecte positiu en el fitness de la població) de la interacció, mentre que l'altra espècie involucrada no es veu afectada. A la pràctica, una relació comensal és extremadament difícil de provar, ja que poques relacions es tradueixen en un canvi de fitness zero.

Aquest tipus de relació la trobem en les plantes anomenades epífites. Aquests organismes es localitzen en les branques d'alguns arbres alts per poder rebre llum solar, obtenint un benefici directe. L'arbre no es veu afectat per la presència de la planta.

La relació seguirà com "comensal" sempre que el nombre de epífites no sigui extremadament elevat. Si el nombre s'incrementa en quantitats significatives que bloquegin la llum solar a l'arbre, les dues espècies comencessin a competir.

competència

Quan dues espècies persegueixen un recurs comú, que per alguna raó es troba limitat, competiran per adquirir-lo. En ecologia, se sap que dues espècies no poden competir de manera indefinida: un acabarà desplaçant l'altra. Això es coneix com a principi d'exclusió competitiu.

L'altre escenari possible perquè les dues espècies aconsegueixin estar en simpatia és que alguna de les dues modifiqui una característica que permeti disminuir la competència.

Per exemple, si dues espècies d'aus utilitzen el mateix recurs (diguem, una llavor en particular) competiran per alimentar-se. Si les dues espècies són ecològicament molt similars, s'han de separar en algun eix de l'nínxol per poder sostenir la coexistència.

Com la competència implica conseqüències negatives en el fitness de les espècies, la selecció natural actuarà de manera forta per evitar-la. A aquest canvi evolutiu en l'ús dels recursos causat per l'existència de competència per diverses generacions se li denomina diferenciació de l'nínxol.

La reducció en el fitness no sempre és de la mateixa magnitud per als competidors. Si alguna de les espècies és superior, el seu fitness disminuirà en menor proporció que el de la seva companya.

consum

El consum d'una espècie per una altra pot presentar en forma de herbivoria, depredació o parasitisme. En tots aquests escenaris l'organisme que adquireix o absorbeix els nutrients rep un benefici en la seva fitness, mentre que l'espècie que és consumida o que actua de hoste es veu afectada negativament.

Evolutivament, l'existència d'aquestes relacions antagòniques entre les espècies pot conduir a diversos escenaris. El primer d'ells, i més intuïtiu, és que una de les espècies acabi extingint a la seva presa o al seu hoste.

Conseqüències evolutives: carreres d'armaments

En segon lloc, les pressions selectives mútues es tradueixen en l'aparició de noves "armes" millors en cadascuna de les espècies, generant una carrera d'armaments. En ella, cada espècie involucrada en la interacció incrementa l'efectivitat de les seves armes.

Per exemple, les plantes desenvolupen mecanismes químics de defensa contra els herbívors, i aquests desenvolupen mecanismes de detoxificació. Quan en una població de plantes sorgeix una nova toxina, els consumidors (en cas que hi hagi una carrera d'armaments) milloressin les seves estratègies de detoxificació.

El mateix passa amb les relacions entre els depredadors i les seves preses: cada vegada que un millora les seves habilitats en el desplaçament, la contrapart també la millora.

Aplicacions de l'consum

Si es coneix la xarxa d'interaccions d'una comunitat concreta, es pot treure el màxim profit d'aquesta informació. Per exemple, quan es vol eliminar una plaga (d'algun cultiu o d'una zona) es pot introduir el consumidor natural de la plaga per aconseguir eliminar-la sense l'aplicació de químics tòxics per a l'ecosistema.

Aquesta modalitat de control de pestes s'anomena agents biocontroladores i ha demostrat ser bastant efectiu en les regions en què s'ha implementat.

Mutualisme

L'últim tipus d'interacció ocorre quan les dues espècies involucrades obtenen beneficis en el seu fitness.

L'exemple clàssic és la relació entre les plantes i els seus agents pol·linitzadors. Els primers obtenen una recompensa energètica i les plantes aconsegueixen dispersar les seves gàmetes. Els pol·linitzadors poden ser insectes, aus o ratpenats.

Un altre exemple de mutualisme ocorre entre els bacteris fixadors de nitrogen i les plantes en què aquests bacteris creixen. La planta que pren el paper de hoste li atorga protecció i substàncies nutritives (com sucres) al bacteri, i aquesta li dóna l'amoni o el nitrat que aquesta necessita.

Històricament, es va denominar simbiosi a aquest tipus de relacions on les dues espècies obtenien un benefici per aquestes juntes. Avui dia el terme simbiosi té un significat molt més ampli i és usat per descriure la relació estreta entre dues espècies.

No és un exemple d'altruisme

Finalment, és important ressaltar que en les relacions mutualistes no trobem dues espècies sent altruistes l'una amb l'altra. Durant la interacció, cada espècie tracta de mantenir a l'màxim els beneficis i a l'mínim els costos.

Per això, pel que fa a relacions mutualistes és típic observar el desenvolupament de característiques que busquen enganyar al seu company.

Per exemple, certes espècies de flors produeixen estructures brillants i acolorides que atreuen als pol·linitzadors però no contenen nèctar. Hi ha múltiples exemples d'estructures complexes - algunes fins aconsegueixen simular la forma de la femella d'algun insecte perquè el mascle intenti copular amb la flor.

De la mateixa manera, alguns animals roben el nèctar de les flors i no realitzen el servei de pol·linització, ja que obren un forat a la flor i no entren en contacte amb el pol·len.

referències

1. Freeman, S. (2017). Biological science. Pearson Education.
2. Gauch, HG, & Gauch Jr, HG (1982). Multivariate analysis in community ecology. Cambridge University Press.
3. Jaksic, F. (2007). Ecologia de comunitats. Edicions UC.
4. Lawton, JH, & Kinne, O. (2000). Community ecology in a changing world. Oldendorf, Germany: Ecology Institute.
5. Morin, PJ (2009). Community ecology. John Wiley & Sons.
6. Naess, A. (1990). Ecology, community, and lifestyle: outline of an ecosophy. Cambridge university press.
7. Vellend, M. (2010). Conceptual synthesis in community ecology. The Quarterly review of biology, 85 (2), 183-206.
8. Verhoef, HA, & Morin, PJ (Eds.). (2010). Community ecology: processes, models, and applications. Oxford University Press.
9. Webb, CO, ACKERLY, DD, McPeek, MA, & Donoghue, MJ (2002). Phylogenies and community ecology. Annual review of ecology and systematics, 33 (1), 475-505.