Interacciones entre especies: Competencia y depredación

Cuando dos especies comparten recursos o una consume a la otra, sus dinámicas poblacionales se acoplan, produciendo exclusión competitiva, coexistencia o las oscilaciones vinculadas de depredadores y sus presas.

Definition

Las interacciones entre especies en este tema son los efectos demográficos que las especies competidoras y los pares consumidor-recurso tienen en el crecimiento poblacional de cada una, analizados a través de modelos acoplados de competencia y depredación.

Scope

Este tema abarca las interacciones entre dos especies que más fuertemente moldean la dinámica poblacional: la competencia interespecífica por recursos compartidos y las interacciones consumidor-recurso, incluyendo la depredación, la herbivoría y el parasitismo. Trata las ecuaciones de competencia y depredación de Lotka-Volterra, el principio de exclusión competitiva, la competencia por recursos y la competencia aparente, las respuestas funcionales y numéricas de los depredadores, y las condiciones para una coexistencia estable o dinámicas cíclicas.

Core questions

• ¿Cuándo la competencia conduce a la exclusión versus la coexistencia de especies?
• ¿Cómo describen las ecuaciones de Lotka-Volterra la competencia y la depredación?
• ¿Cómo la respuesta funcional de un depredador moldea la dinámica depredador-presa?
• ¿Qué estabiliza o desestabiliza los ciclos consumidor-recurso?

Key theories

Principio de exclusión competitiva

Dos especies que compiten por el mismo recurso limitante único no pueden coexistir indefinidamente; el competidor más eficiente desplaza al otro a menos que las diferencias de nicho u otros mecanismos alivien la competencia.

Dinámica de Lotka-Volterra y respuestas funcionales

Las ecuaciones acopladas vinculan las densidades de depredadores y presas a través de las tasas de ataque y conversión, y la respuesta funcional de un depredador —cómo su tasa de consumo se satura con la densidad de la presa— determina si la interacción produce equilibrios estables u oscilaciones.

Mechanisms

En la competencia, cada especie deprime el recurso compartido y, por lo tanto, el crecimiento per cápita de la otra; el resultado depende de los coeficientes de competencia y las capacidades de carga, requiriendo la coexistencia que cada especie se limite a sí misma más que a su competidor. En la depredación, el crecimiento de la presa se reduce en proporción a los encuentros con los depredadores, mientras que el crecimiento del depredador depende de la presa consumida; las respuestas funcionales de Holling describen cómo la ingesta por depredador aumenta y se satura con la densidad de la presa, y el tiempo de manipulación y los refugios de la presa modulan la estabilidad.

Clinical relevance

La comprensión de la competencia y la depredación informa el control biológico de plagas, el manejo de especies invasoras, la conservación de pesquerías y depredadores, y la predicción de cómo la eliminación o adición de una especie remodela una comunidad. Este es un contexto educativo, no una prescripción de manejo.

History

Lotka y Volterra derivaron independientemente las ecuaciones de competencia y depredador-presa en la década de 1920, y Gause las probó experimentalmente con protistas en la década de 1930, formulando el principio de exclusión competitiva. Holling describió las respuestas funcionales de los depredadores en 1959, y la teoría de la competencia por recursos de Tilman de la década de 1980 fundamentó la coexistencia en el uso de recursos.

Debates

¿Qué tan importante es la competencia en la estructuración de la naturaleza?

La importancia relativa de la competencia versus la depredación, la perturbación y el azar en la determinación de la composición de la comunidad fue vigorosamente debatida, con experimentos de campo que muestran que la competencia es fuerte en algunos sistemas pero débil o intermitente en otros.

Key figures

• Alfred Lotka
• Vito Volterra
• Georgy Gause
• C. S. Holling
• David Tilman

Seminal works

• begon2006
• gause1934
• holling1959

Frequently asked questions

¿Qué es el principio de exclusión competitiva?

Establece que dos especies que compiten por exactamente el mismo recurso limitante no pueden coexistir indefinidamente; una superará y eliminará a la otra a menos que difieran en el uso de recursos o intervengan otros factores.

¿Qué es la respuesta funcional de un depredador?

Una respuesta funcional describe cómo el número de presas consumidas por depredador cambia con la densidad de la presa; típicamente aumenta y luego se satura porque la manipulación de cada presa lleva tiempo.