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Ingeniero de ecosistemas

Los castores son el prototipo de ingeniero de ecosistemas debido a los efectos que sus represas tienen sobre el flujo de los cauces , la geomorfología y la ecología. Las algas m...

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Los castores son el prototipo de ingeniero de ecosistemas debido a los efectos que sus represas tienen sobre el flujo de los cauces , la geomorfología y la ecología.
Las algas marinas son ingenieras de ecosistemas autóctonas, ya que construyen la estructura necesaria para los bosques de algas.

Un ingeniero de ecosistemas es cualquier especie que crea, modifica significativamente, mantiene o destruye un hábitat . Estos organismos pueden tener un gran impacto en la riqueza de especies y la heterogeneidad del paisaje de un área. [ 1 ] Por consiguiente, los ingenieros de ecosistemas son importantes para mantener la salud y la estabilidad del entorno en el que viven. Dado que todos los organismos impactan el entorno en el que viven de una u otra forma, se ha propuesto que el término "ingenieros de ecosistemas" se utilice únicamente para especies clave cuyo comportamiento afecta de manera muy significativa a otros organismos. [ 2 ]

Tipos

Jones et al. [ 3 ] identificaron dos tipos diferentes de ingenieros de ecosistemas:

ingenieros alogénicos

Los ingenieros alógenos modifican el entorno biofísico al cambiar mecánicamente materiales vivos o inertes de una forma a otra. Los castores son el modelo original de ingenieros de ecosistemas; en el proceso de tala rasa y construcción de represas , los castores alteran su ecosistema extensamente. La adición de una represa cambiará tanto la distribución como la abundancia de muchos organismos en el área. [ 2 ] Las orugas son otro ejemplo, ya que al crear refugios con hojas , también crean refugios para otros organismos que pueden ocuparlos simultáneamente o posteriormente. [ 4 ] Un ejemplo adicional puede ser el de los pájaros carpinteros u otras aves que crean agujeros en los árboles para anidar. Una vez que estas aves terminan, los agujeros son utilizados por otras especies de aves o mamíferos como vivienda. [ 2 ]

Ingenieros autógenos

Los ingenieros autógenos modifican el entorno creando hábitats a través de sus estructuras corporales. Algunos ejemplos son el musgo Sphagnum , que forma turberas habitadas por especies adaptadas a condiciones ácidas y anegadas, [ 5 ] y los árboles , cuyos troncos y ramas sirven de sustrato y refugio para líquenes, musgos, ardillas , aves e insectos . En los trópicos, las lianas conectan los árboles, lo que permite a muchos animales desplazarse exclusivamente a través del dosel forestal . [ 6 ]

Importancia

Ser capaz de identificar ingenieros de ecosistemas en un entorno puede ser importante al observar la influencia que estos individuos pueden tener sobre otros organismos que viven en el mismo entorno, especialmente en términos de disponibilidad de recursos. [ 7 ] También es vital reconocer que los ingenieros de ecosistemas no son organismos que proporcionan directamente a otros tejido vivo o muerto. En otras palabras, se identifican como ingenieros por su capacidad de modificar recursos, no por su efecto trófico. [ 8 ] Si bien el impacto de los ingenieros de ecosistemas puede ser tan grande como el de las especies clave, difieren en sus tipos de impacto. Las especies clave suelen ser esenciales debido a su efecto trófico, mientras que los ingenieros de ecosistemas no lo son.

Al igual que las especies clave, los ingenieros de ecosistemas no son necesariamente abundantes. Las especies con mayor densidad y un gran efecto per cápita tienen un efecto más fácilmente perceptible, pero las especies menos abundantes también pueden tener un gran impacto. Un ejemplo destacado es el camarón de fango Filhollianassa filholi , un ingeniero de ecosistemas con una baja densidad poblacional que, sin embargo, afecta el crecimiento temporal y espacial de la macrofauna con sus estructuras de madriguera. [ 9 ]

La presencia de algunos ingenieros de ecosistemas se ha relacionado con una mayor riqueza de especies a nivel de paisaje . Al modificar el hábitat, organismos como el castor crean una mayor heterogeneidad de hábitat y, por lo tanto, pueden sustentar especies que no se encuentran en otros lugares. [ 1 ] Se podría pensar que, al igual que con otras especies paraguas, al conservar un ingeniero de ecosistemas se puede proteger la diversidad general de un paisaje. [ 1 ] También se ha demostrado que los castores mantienen los hábitats de tal manera que protegen a la rara mariposa sátiro de San Francisco y aumentan la diversidad vegetal. [ 10 ]

La biodiversidad también puede verse afectada por la capacidad de los ingenieros de ecosistemas para aumentar la complejidad de los procesos dentro de un ecosistema, lo que potencialmente permite una mayor riqueza y diversidad de especies en los entornos locales. Por ejemplo, los castores tienen la capacidad de modificar los bosques ribereños y expandir los hábitats de humedales , lo que resulta en un aumento de la diversidad de los hábitats al permitir que un mayor número de especies habiten el paisaje. Los hábitats de arrecifes de coral , creados por las especies de coral ingenieras de ecosistemas, albergan algunas de las mayores abundancias de especies acuáticas del mundo. [ 11 ]

Controversia

Existe controversia en torno al uso del término "ingeniero de ecosistemas" para clasificar una especie, ya que puede percibirse como una palabra de moda en la comunidad científica ecológica. El uso del término "ingeniería de ecosistemas" podría sugerir que la especie modificó intencional y conscientemente su entorno. [ 12 ] Otro argumento postula que la ubicuidad de los ingenieros de ecosistemas implica que todas las especies lo son. [ 13 ] Esto invitaría a realizar más investigaciones ecológicas para profundizar en la clasificación de un ingeniero de ecosistemas. [ 8 ] La generalidad y las especificaciones para identificar un ingeniero de ecosistemas han sido la raíz de la controversia, y ahora se están realizando más investigaciones para clasificar y categorizar definitivamente las especies en función de su impacto como ingenieros de ecosistemas. [ 8 ]

Clasificación

Los ingenieros de ecosistemas tienen sus tipos generales, alogénicos y autógenos, pero investigaciones posteriores han sugerido que todos los organismos pueden clasificarse en casos específicos. [ 8 ] Se propuso que existían seis casos específicos. [ 8 ] Estos casos se diferenciaban por la capacidad de la especie para transformar sus recursos a diferentes estados, así como por su capacidad para combatir fuerzas abióticas. Un estado se refiere a la condición física de un material y un cambio de estado se refiere a un cambio físico abiótico o biótico del material. [ 8 ]

Especies introducidas como ingenieras de ecosistemas

Los seres humanos o las embarcaciones construidas por el hombre pueden transportar especies a todas partes del mundo a un ritmo ilimitado, lo que da lugar a que agentes externos que modifican los ecosistemas alteren la dinámica de las interacciones entre especies y a la posibilidad de que se produzcan cambios en lugares que no habrían sido accesibles para los ingenieros sin la mediación humana.

Las especies introducidas , que pueden ser invasoras , suelen ser ingenieras de ecosistemas. El kudzu , una leguminosa introducida en el sureste de Estados Unidos, altera la distribución y el número de especies animales y aviares en las zonas que invade. Además, desplaza a las especies vegetales autóctonas . El mejillón cebra es un ingeniero de ecosistemas en Norteamérica. Al proporcionar refugio contra los depredadores , favorece el crecimiento de invertebrados de agua dulce mediante la creación de microhábitats. La penetración de la luz en los lagos infectados también mejora el ecosistema, lo que resulta en un aumento de las algas . A diferencia de los beneficios que pueden aportar algunos ingenieros de ecosistemas, las especies invasoras suelen tener el efecto contrario.

Los seres humanos como ingenieros de ecosistemas

Se cree que los humanos son los ingenieros de ecosistemas más importantes. La construcción de nichos ha sido frecuente desde los primeros días de la actividad humana. [ 14 ] Mediante el desarrollo urbano, las prácticas agrícolas, la tala, la construcción de represas y la minería, los humanos han cambiado la forma en que interactúan con el medio ambiente. Esta interacción se estudia más en el campo de la ecología humana . Considerados como ingenieros tanto alógenos como autógenos, los humanos no necesariamente encajan en ninguna de las dos categorías de ingenieros de ecosistemas. [ 8 ] Los humanos son capaces de imitar efectos autógenos, así como de implementar sus propios efectos alogénicos. [ 8 ] El aire acondicionado es un ejemplo clave de cómo los humanos imitan efectos autógenos. [ 8 ]

Debido a la complejidad de muchas comunidades y ecosistemas, los proyectos de restauración suelen ser difíciles. Se ha propuesto la figura del ingeniero de ecosistemas como medio para restaurar un área determinada a su estado anterior. Si bien idealmente todos estos serían agentes naturales, con el nivel de desarrollo actual, también puede ser necesaria alguna forma de intervención humana. Además de poder ayudar en la ecología de la restauración , los ingenieros de ecosistemas pueden ser un agente útil en el manejo de especies invasoras . [ 15 ] Se están desarrollando nuevos campos que se centran en restaurar aquellos ecosistemas que han sido alterados o destruidos por actividades humanas, así como en desarrollar ecosistemas que sean sostenibles con valores tanto humanos como ecológicos. [ 16 ]

Ejemplos

Entornos terrestres

Presa de castores en el río Smilga, Lituania .

Además del castor, que actúa como ingeniero de ecosistemas, otros animales terrestres hacen lo mismo. Esto puede deberse a sus hábitos alimenticios, patrones migratorios u otros comportamientos que generan cambios más permanentes.

Las investigaciones sugieren que los primates son ingenieros de ecosistemas debido a sus estrategias de alimentación ( frugivoría y folivoría ), que los convierten en dispersores de semillas. [ 7 ] En general, los primates son muy abundantes y se alimentan de una gran cantidad de fruta que luego se distribuye por su territorio. Los elefantes también han sido designados ingenieros de ecosistemas, ya que provocan grandes cambios en su entorno, ya sea a través de la alimentación, la excavación o el comportamiento migratorio. [ 17 ]

Los perros de la pradera son otra forma terrestre de ingenieros de ecosistemas alógenos debido a su capacidad para realizar modificaciones sustanciales al excavar y remover el suelo . Pueden influir en los suelos y la vegetación del paisaje, a la vez que proporcionan corredores subterráneos para artrópodos , aves , otros pequeños mamíferos y reptiles . Esto tiene un efecto positivo en la riqueza y diversidad de especies de sus hábitats, lo que lleva a que los perros de la pradera sean considerados especies clave. [ 18 ]

Los artrópodos también pueden ser ingenieros de ecosistemas, como las arañas , las hormigas y muchos tipos de larvas que crean refugios con hojas, así como insectos inductores de agallas que cambian la forma de las plantas. [ 19 ] Los escarabajos de la corteza son ingenieros de ecosistemas forestales y pueden afectar la propagación y la gravedad del fuego cuando atacan a sus especies hospedantes de pino. [ 20 ]

No solo los animales son ingenieros de ecosistemas. Los hongos son capaces de conectar regiones distantes entre sí y transportar nutrientes entre ellas. [ 21 ] Al hacerlo, crean nichos nutricionales para invertebrados xilófagos , [ 22 ] [ 23 ] suministran a los árboles nitrógeno transportado desde animales previamente depredados [ 24 ] o incluso forman un "conducto subterráneo" que redistribuye el carbono entre los árboles. [ 25 ] Por lo tanto, los hongos son ingenieros que controlan los ciclos de nutrientes en los ecosistemas.

Entornos marinos

pez loro

En los ambientes marinos, los organismos filtradores y el plancton son ingenieros de ecosistemas porque alteran la turbidez y la penetración de la luz, controlando la profundidad a la que puede ocurrir la fotosíntesis . [ 26 ] Esto, a su vez, limita la productividad primaria de los hábitats bentónicos y pelágicos [ 27 ] e influye en los patrones de consumo entre los grupos tróficos . [ 28 ]

Otro ejemplo de ingenieros de ecosistemas en ambientes marinos serían los corales escleractinios, ya que crean la estructura del hábitat del que dependen la mayoría de los organismos de los arrecifes de coral. [ 29 ] Algunos ingenieros de ecosistemas, como los corales, ayudan a mantener su entorno. Los peces loro a menudo ayudan a mantener los arrecifes de coral al alimentarse de macroalgas que compiten con los corales. [ 30 ] Como esta relación es mutuamente beneficiosa, se forma un ciclo de retroalimentación positiva entre ambos organismos, haciéndolos responsables de la creación y el mantenimiento de los ecosistemas de arrecifes de coral. [ 30 ]

Las ballenas también están siendo cada vez más reconocidas por su papel como ingenieras de ecosistemas, a pesar de la pérdida de hasta el 90 % de su población durante la era de la caza comercial de ballenas . [ 31 ] Las ballenas defecan en la superficie y liberan nutrientes que impulsan el crecimiento del fitoplancton. A medida que las ballenas migran a través de los océanos y se mueven a lo largo de la columna de agua, ayudan a distribuir estos nutrientes en un proceso conocido como la " bomba de ballenas ".

Véase también

Referencias

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  5. ↑ Pérdida rápida de un ingeniero de ecosistemas: Disminución del musgo Sphagnum en una turbera calentada experimentalmente
  6. ↑ "Ingeniero de ecosistemas" .
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Bibliografía

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