Interacciones entre especies – competencia, depredación, parasitismo y mutualismo (Lotka–Volterra)

BiologíaEcología y medio ambienteEdades 17–18

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Dos especies con seis interacciones intercambiables: competencia de Lotka–Volterra dN₁/dt = r₁N₁(K₁ − N₁ − α₁₂N₂)/K₁, depredador–presa, huésped–parásito, mutualismo, comensalismo y amensalismo (alelopatía). Las gráficas de población, un plano de fases con isoclinas de crecimiento cero y puntos de equilibrio, y un gráfico de nichos sobre un eje de recursos muestran la exclusión competitiva, la coexistencia por separación de nichos y el nicho fundamental frente al realizado, con el experimento de Gause con Paramecium como ejemplo clásico.

Lección: Ecología de comunidades: interacciones entre especies (competencia, depredación, parasitismo, mutualismo, comensalismo, amensalismo); nicho ecológico

Qué muestra

En una comunidad, cada especie influye en el crecimiento de las demás. En el modelo de competencia de Lotka–Volterra cada especie crece de forma logística hacia su capacidad de carga K, y cada individuo de la otra especie cuenta como α individuos de la propia. La posición de las isoclinas de crecimiento cero decide el resultado: una especie excluye a la otra, ambas coexisten o gana la que empieza con ventaja. Los nichos que se solapan en un eje de recursos dan un α grande; por eso las dos especies de Paramecium de Gause no pudieron coexistir. Las demás interacciones cambian el signo de los efectos (+, − o 0).

Cómo usarla

Elige una Interacción y pulsa Reproducir. Compara las curvas continuas (juntas) con las discontinuas (cada especie sola). En la competencia, cambia K₁, K₂, α₁₂ y α₂₁ y observa dónde se cruzan las isoclinas en el plano de fases; arrastra en el plano para elegir otro punto de partida. Marca α del solapamiento de nichos y cambia Separación de nichos d. Experimento de Gause carga el ejemplo clásico.

Parámetros que puedes cambiar

  • Interacción Competencia (−/−), Depredación (+/−), Parasitismo (+/−), Mutualismo (+/+), Comensalismo (+/0), Amensalismo – alelopatía (0/−)
  • Tasa de crecimiento r₁ de la especie 1 0,05–2 por día
  • Capacidad de carga K₁ de la especie 1 10–500
  • Tasa de crecimiento r₂ de la especie 2 0,05–2 por día
  • Capacidad de carga K₂ de la especie 2 10–500
  • Coeficiente α₁₂: efecto de la especie 2 sobre la especie 1 0–2,5
  • Coeficiente α₂₁: efecto de la especie 1 sobre la especie 2 0–2,5
  • Calcular α a partir del solapamiento de nichos
  • Separación de nichos d (en anchuras de nicho) 0–4
  • Tasa de ataque a (depredación, parasitismo) 0,001–0,05 por individuo y día
  • Eficiencia de conversión e (presa → descendencia) 0,05–1
  • Tasa de mortalidad m de la especie 2 0,05–1 por día
  • Población inicial N₁ 1–500
  • Población inicial N₂ 1–500
  • Intervalo de tiempo 10–200 días
  • Mostrar los datos de Gause (aproximados)

Preguntas para explorar

  1. ¿Qué condiciones sobre K₁, K₂, α₁₂ y α₂₁ permiten que dos especies competidoras coexistan?
  2. ¿Cuánto deben separarse los dos nichos para que las especies puedan coexistir?
  3. ¿Por qué el pico de los depredadores llega siempre después del pico de las presas?