Presentacin de PowerPoint

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Efectos indirectos de la depredación sobre
sistemas poblacionales
Rodrigo Ramos Jiliberto Facultad de Ciencias
Universidad de chile roramos_at_uchile.cl
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Ecologia estudio de la distribucion y abundancia
de las poblaciones
depende de factores ambientales e interacciones
entre poblaciones
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interacciones
las poblaciones se organizan en comunidades

• redes troficas
• redes de interacciones

cada población ejerce efectos sobre el resto
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• manejo de especies de interés comercial
• conservación de especies en peligro
• incremento de especies invasoras y plagas
• cambios mediados por el hombre en los ecosistemas
• desertificación
• contaminación
• eutrofización
• uso del suelo
• cambio climático global

• valoración social del ambiente

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promueve el desarrollo de la Ecología y ciencias
afines
necesitamos más y mejor ciencia
el uso de las matemáticas en la investigación
ecológica está actualmente consolidado
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Redes tróficas están conformadas por poblaciones
unidas por lazos de depredación
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Depredación

• Consumo de un organismo vivo (presa, recurso) por
  otro (depredador, consumidor).

• efectos letales
• efectos no-letales

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Evidencia natural de oscilaciones
depredador-presa
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clasificación funcional depredadores
alta
parasitoide
parásito
intimidad
baja
depredador verdadero
pastoreador
alta
letalidad
baja
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El Jacobiano resume los efectos directos entre
poblaciones y dentro de las poblaciones
(denso-dependencia)
sobre tasas de crecimiento
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efectos indirectos
más de 2 variables
cadena de efectos tróficos directos defensas (m
odificación de efectos)
letales
no-letales
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defensa conductual
Lago Constance (Stich Lampert 1981)
D. galeata
D. hyalina
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defensa morfológica
Inducida
Daphnia cucullata
No-inducida
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efectos indirectos
concatenación de ef. directos DMIE
modificación de ef. directos TMIE
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efectos netos entre especies pueden descomponerse
interacciones
directos (DE)
? definidos en el Jacobiano
indirectos (IE)
mediados por densidad (DMIE) concatenación de
ef. directos
mediados por rasgos (TMIE) modificación de ef.
directos
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Lotka-Volterra
elementos de J
visión tradicional aij son fijos
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...pero aij comúnmente no son fijos
efectos indirectos
efectos directos
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efectos indirectos mediados por densidad.
supongamos que aij son fijos
sistema bidimensional lineal
Jacobiano
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sistema tritrófico
Jacobiano
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interacción indirecta entre x1 y x3
mediada por densidad
concatenación de efectos directos
cualitativo
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otras interacciones indirectas competición
mediada por recurso
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otras interacciones indirectas competición
aparente
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modificación de efectos directos efectos
indirectos mediados por rasgos aij no son fijos
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defensa inducible
costo de defensa
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adjunta (-A)
matriz comunitaria
adjunta (-A)
matriz comunitaria
Inestable!
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efectos indirectos
efectos directos
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incorporando no-linealidades
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sistemas difíciles para análisis
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ejemplo de exploración numérica máximos
exponentes de Lyapunov
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ideas de trabajo presente

• estudios de modelos tritroficos muestran
• dinámicas complejas dependiendo de la estructura
  de feedback del sistema, por ejemplo
• respuesta funcional no lineal (Hasting Powell
  1991), autorregulación en cada nivel (Peet et
  al. 2005),
• omnivoría (McCann Hasting 1997, Holt Polis
  1997, Holt, 1997, Tanabe Namba 2005, Fan et al.
  2005)

la estructura de feedback es altamente alterada
al considerar modificaciones de interacción (TMIE)
las modificaciones de interacción son ubicuas en
la naturaleza
sistemas simples (baja dimensión) presentarán
estructura compleja (conectividad, feedback), que
puede explicar aumento o disminución de la
estabilidad y periodicidad.
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proyecciones generales

• el estudio de los sistemas ecológicos no podrá
  desprenderse de la utilización de herramientas
  matemáticas
• esta unión promueve el desarrollo de la teoría
  ecológica
• también promueve el desarrollo de teoría
  matemática
• en el presente se requiere colaboración activa
  entre matemáticos y biólogos para la
  investigación y la formación de nuevos científicos