Especie clave - Keystone species
Una especie clave es una especie que tiene un efecto desproporcionadamente grande en su entorno natural en relación con su abundancia, un concepto introducido en 1969 por el zoólogo Robert T. Paine . Las especies clave juegan un papel fundamental en el mantenimiento de la estructura de una comunidad ecológica , afectando a muchos otros organismos en un ecosistema y ayudando a determinar los tipos y números de varias otras especies en la comunidad. Sin especies clave, el ecosistema sería dramáticamente diferente o dejaría de existir por completo. Algunas especies clave, como el lobo , también son depredadores ápice .
El papel que juega una especie clave en su ecosistema es análogo al papel de una piedra clave en un arco . Si bien la piedra angular está bajo la menor presión de cualquiera de las piedras de un arco, el arco aún se derrumba sin ella. De manera similar, un ecosistema puede experimentar un cambio dramático si se elimina una especie clave, a pesar de que esa especie era una pequeña parte del ecosistema según las medidas de biomasa o productividad . Se convirtió en un concepto popular en biología de la conservación , junto con las especies emblemáticas y paraguas . Aunque el concepto se valora como un descriptor de interacciones entre especies particularmente fuertes y ha permitido una comunicación más fácil entre los ecólogos y los responsables de las políticas de conservación, ha sido criticado por simplificar demasiado los sistemas ecológicos complejos.
Historia
El concepto de especie clave fue introducido en 1969 por el zoólogo Robert T. Paine . Paine desarrolló el concepto para explicar sus observaciones y experimentos sobre las relaciones entre los invertebrados marinos de la zona intermareal (entre las líneas de marea alta y baja), incluidas las estrellas de mar y los mejillones . Sacó la estrella de mar de un área y documentó los efectos en el ecosistema. En su artículo de 1966, Food Web Complexity and Species Diversity , Paine había descrito un sistema de este tipo en Makah Bay en Washington . En su artículo de 1969, Paine propuso el concepto de especie clave, utilizando Pisaster ochraceus , una especie de estrella de mar generalmente conocida como estrella de mar ocre, y Mytilus californianus , una especie de mejillón, como ejemplo principal. La estrella de mar ocre es un depredador generalista y se alimenta de quitones, lapas, caracoles, percebes, equinoides e incluso crustáceos decápodos. La comida favorita de estas estrellas de mar es el mejillón, que es un competidor dominante por el espacio en las rocas. La estrella de mar ocre mantiene bajo control el número de poblaciones de mejillones junto con las otras presas, lo que permite que otras algas, esponjas y anémonas coexistan que las estrellas de mar ocre no consumen. Cuando Paine eliminó la estrella de mar ocre, los mejillones rápidamente superaron a las otras especies que los desplazaron. El concepto se hizo popular en la conservación, se implementó en una variedad de contextos y se movilizó para generar apoyo para la conservación, especialmente donde las actividades humanas habían dañado los ecosistemas, como la eliminación de depredadores clave.
Definiciones
Paine definió una especie clave como una especie que tiene un efecto desproporcionadamente grande en su entorno en relación con su abundancia. Ha sido definida operativamente por Davic en 2003 como "una especie que interactúa fuertemente cuyo efecto de arriba hacia abajo sobre la diversidad de especies y la competencia es grande en relación con su dominio de biomasa dentro de un grupo funcional".
Una especie clave clásica es un depredador que evita que una especie herbívora particular elimine las especies de plantas dominantes . Si el número de presas es bajo, los depredadores clave pueden ser incluso menos abundantes y seguir siendo eficaces. Sin embargo, sin los depredadores, las presas herbívoras explotarían en número, acabarían con las plantas dominantes y alterarían drásticamente el carácter del ecosistema. El escenario exacto cambia en cada ejemplo, pero la idea central sigue siendo que a través de una cadena de interacciones, una especie no abundante tiene un impacto enorme en las funciones del ecosistema. Por ejemplo, se cree que el gorgojo herbívoro Euhrychiopsis lecontei tiene efectos clave en la diversidad de las plantas acuáticas al alimentarse del molesto follaje de agua euroasiático en las aguas de América del Norte. De manera similar, la especie de avispa Agelaia vicina ha sido etiquetada como una especie clave por su tamaño de nido incomparable, tamaño de colonia y alta tasa de producción de crías. La diversidad de sus presas y la cantidad necesaria para sostener su alta tasa de crecimiento tienen un impacto directo en otras especies que lo rodean.
El concepto clave se define por sus efectos ecológicos, que a su vez lo hacen importante para la conservación. En esto, se superpone con varios otros conceptos de conservación de especies, como especies insignia , especies indicadoras y especies paraguas . Por ejemplo, el jaguar es un gran felino carismático que cumple con todas estas definiciones:
El jaguar es una especie paraguas, una especie insignia e indicador de calidad de vida silvestre. Promueve los objetivos de recuperación de carnívoros, protegiendo y restaurando la conectividad a través de las áreas boscosas y ribereñas de Madrean, y protegiendo y restaurando las áreas ribereñas. ... Un sistema de reserva que protege a los jaguares es un paraguas para muchas otras especies. ... el jaguar [es] una piedra angular en la América subtropical y tropical ...
- David Maehr y otros, 2001
Depredadores
Nutrias marinas y bosques de algas
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Las nutrias marinas protegen los bosques de algas marinas de los daños causados por los erizos de mar. Cuando las nutrias marinas de la costa oeste de América del Norte fueron cazadas comercialmente por su piel, su número cayó a niveles tan bajos (menos de 1000 en el océano Pacífico norte) que no pudieron controlar la población de erizos de mar. Los erizos, a su vez, rozaban los nudos de las algas tan intensamente que los bosques de algas desaparecieron en gran medida, junto con todas las especies que dependían de ellos. La reintroducción de las nutrias marinas ha permitido restaurar el ecosistema de algas marinas. Por ejemplo, en el sureste de Alaska se liberaron unas 400 nutrias marinas y se han reproducido para formar una población cercana a las 25.000.
El lobo, el depredador ápice de Yellowstone
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Los depredadores clave pueden aumentar la biodiversidad de las comunidades al evitar que una sola especie se convierta en dominante. Pueden tener una profunda influencia en el equilibrio de los organismos en un ecosistema en particular . La introducción o eliminación de un depredador clave, o los cambios en su densidad de población, pueden tener efectos drásticos en cascada sobre el equilibrio de muchas otras poblaciones del ecosistema. Por ejemplo, los herbívoros de una pradera pueden evitar que una sola especie dominante se apodere de ella.
La eliminación del lobo gris del Gran Ecosistema de Yellowstone tuvo profundos impactos en la pirámide trófica . Sin depredación, los herbívoros comenzaron a pastar en exceso muchas especies de ramilletes leñosos, lo que afectó las poblaciones de plantas de la zona. Además, los lobos a menudo evitaban que los animales pastaran en las zonas ribereñas, lo que protegía a los castores de la invasión de sus fuentes de alimento. La eliminación de los lobos tuvo un efecto directo sobre las poblaciones de castores, ya que su hábitat se convirtió en territorio de pastoreo. El aumento de ramoneo en sauces y coníferas a lo largo de Blacktail Creek debido a la falta de depredación provocó una incisión en el canal porque los castores ayudaron a ralentizar el agua, permitiendo que el suelo permaneciera en su lugar. Además, la depredación mantiene características hidrológicas como arroyos y arroyos en condiciones normales de funcionamiento. Cuando se reintrodujeron los lobos, la población de castores y todo el ecosistema ribereño se recuperaron drásticamente en unos pocos años.
Estrellas de mar y otros depredadores que no son ápice
Como lo describió Paine en 1966, algunas estrellas de mar (por ejemplo, Pisaster ochraceus ) pueden alimentarse de erizos de mar , mejillones y otros mariscos que no tienen otros depredadores naturales. Si la estrella de mar se elimina del ecosistema, la población de mejillones explota incontrolablemente, expulsando a la mayoría de las otras especies. La aparición reciente de la enfermedad de desgaste de las estrellas de mar en los Estados Unidos ha provocado indirectamente que las poblaciones de mejillones dominen en muchos hábitats intermareales.
Estas criaturas no necesitan ser depredadores ápice . Las estrellas de mar son presa de tiburones , rayas y anémonas de mar . Las nutrias marinas son presa de las orcas .
El jaguar , cuyo número en América Central y del Sur ha sido clasificado como casi amenazado , actúa como un depredador clave por su dieta muy variada, lo que ayuda a equilibrar el ecosistema de la selva de mamíferos con el consumo de 87 especies diferentes de presas. El león es otra especie clave.
Mutualistas
Los mutualistas clave son organismos que participan en interacciones mutuamente beneficiosas, cuya pérdida tendría un impacto profundo en el ecosistema en su conjunto. Por ejemplo, en la región de Avon Wheatbelt de Australia Occidental , hay un período de cada año en el que Banksia prionotes (bellota banksia) es la única fuente de néctar para los mieleros , que desempeñan un papel importante en la polinización de numerosas especies de plantas. Por lo tanto, la pérdida de esta especie de árbol probablemente causaría el colapso de la población de abejas melíferas, con profundas implicaciones para todo el ecosistema. Otro ejemplo son los frugívoros , como el casuario , que esparce las semillas de muchos árboles diferentes. Algunas semillas no crecerán a menos que hayan pasado por un casuario.
Ingenieros
Un término que se utiliza junto con keystone es ingeniero de ecosistemas . En América del Norte , el perrito de las praderas es un ingeniero de ecosistemas. Las madrigueras de los perros de la pradera proporcionan las áreas de anidación para los chorlitos monteses y los búhos madrileños . Los sistemas de túneles de los perros de la pradera también ayudan a canalizar el agua de lluvia hacia el nivel freático para evitar la escorrentía y la erosión , y también pueden servir para cambiar la composición del suelo en una región al aumentar la aireación y revertir la compactación del suelo que puede ser el resultado del pastoreo del ganado. Los perros de la pradera también recortan la vegetación alrededor de sus colonias, tal vez para eliminar cualquier cubierta de depredadores. Especies de pastoreo como el bisonte de las llanuras , el berrendo y el venado bura han mostrado una tendencia a pastar en la misma tierra que utilizan los perros de la pradera.
El castor es un ingeniero de ecosistemas muy conocido y una especie clave. Transforma su territorio de un arroyo a un estanque o pantano. Los castores afectan el medio ambiente alterando primero los bordes de las áreas ribereñas cortando árboles más viejos para usarlos en sus represas. Esto permite que los árboles más jóvenes ocupen su lugar. Las represas de castores alteran el área ribereña en la que están establecidas. Dependiendo de la topografía, el suelo y muchos factores, estas represas cambian los bordes ribereños de arroyos y ríos en humedales, prados o bosques ribereños. Se ha demostrado que estas presas son beneficiosas para una gran variedad de especies, incluidos anfibios, salmones y pájaros cantores.
En la sabana africana , los herbívoros más grandes, especialmente los elefantes , dan forma a su entorno. Los elefantes destruyen árboles, dejando espacio para las especies de césped. Sin estos animales, gran parte de la sabana se convertiría en bosque . En la cuenca del río Amazonas , los pecaríes producen y mantienen revolcaderos que son utilizados por una amplia variedad de especies. Los estudios australianos han encontrado que los peces loro en la Gran Barrera de Coral son los únicos peces de arrecife que raspan y limpian constantemente el coral en el arrecife. Sin estos animales, la Gran Barrera de Coral estaría sometida a una gran presión.
En el Serengeti , la presencia de suficientes ñus en estos pastizales promueve el crecimiento de los árboles, lo que a su vez reduce la probabilidad de incendios forestales . El documental Las reglas del Serengeti documenta esto en detalle.
Limitaciones
Aunque el concepto de especie clave tiene un valor para describir interacciones entre especies particularmente fuertes y para permitir una comunicación más fácil entre los ecólogos y los responsables de las políticas de conservación, LS Mills y sus colegas lo han criticado por simplificar demasiado los sistemas ecológicos complejos. El término se ha aplicado ampliamente en diferentes ecosistemas y a depredadores, presas y plantas (productores primarios), inevitablemente con diferentes significados ecológicos. Por ejemplo, eliminar a un depredador puede permitir que otros animales aumenten hasta el punto en que eliminen a otras especies; la eliminación de una especie de presa puede hacer que las poblaciones de depredadores colapsen, o puede permitir que los depredadores conduzcan a otras especies de presas a la extinción; y eliminar una especie de planta puede resultar en la pérdida de animales que dependen de ella, como polinizadores y dispersores de semillas. A los castores también se les ha llamado piedra angular, no por comer otras especies sino por modificar el medio ambiente en formas que afectaron a otras especies. Por tanto, el término ha recibido significados bastante diferentes en diferentes casos. En opinión de Mills, el trabajo de Paine mostró que algunas especies a veces pueden tener interacciones extremadamente fuertes dentro de un ecosistema en particular, pero eso no implica automáticamente que otros ecosistemas tengan una estructura similar.
Ver también
- Especies clave de la cultura
- Servicio de ecosistema
- Especies de fundación
- Indígena
- Especies introducidas
- Especies centinela
Referencias
Otras lecturas
- Caro, Tim (2010). Conservación por poder: indicador, paraguas, piedra angular, buque insignia y otras especies sustitutas . Washington, DC: Island Press. ISBN 9781597261920.