SUBTEMA 1

SUBTEMA 1.1.3. FACTORES LIMITATIVOS. (FACTORES ABIÓTICOS Y
BIÓTICOS)
Los factores abióticos de un ecosistema son todos aquellos parámetros
físicos o químicos que afectan a los organismos. Por su parte, los factores
bióticos se refieren a las interacciones entre los seres vivos del ecosistema.
Factores abióticos físicos.
Los componentes abióticos pueden diferenciarse en dos categorías: los
que ejercen efectos físicos y los que presentan efectos químicos.
Los factores abióticos físicos son los componentes abióticos básicos de
un ecosistema; la comunidad biológica o conjunto de organismos vivos de
tal ecosistema está sujeta a dichos factores.
Los factores abióticos físicos más importantes son, entre otros, la luz
solar, la temperatura, la atmósfera, y la presión atmosférica, el agua, el
microclima, la altitud y la latitud.
La luz solar es la fuente principal de energía de un ecosistema. La
radiación solar que se recibe sobre la superficie terrestre varía según el
ángulo de incidencia. La radiación solar en los polos se distribuye en un
área mayor que en el ecuador.
Este fenómeno causa efectos notables en las temperaturas ambientales
de las zonas irradiadas; en efecto se sabe de la gran diferencia entre las
temperaturas del ecuador y las de los polos norte y sur.
Además de su efecto térmico, la luz solar es materia prima energética
para el proceso de la fotosíntesis, aunque la mayor parte de la energía no
es susceptible de ser transformada en energía de enlaces químicos: del
total de energía irradiada se calcula que sólo el 2% ha logrado convertirse
en fotosintéticos.
La luz en el ambiente acuático. La luz solar de que disponen los
organismos acuáticos a su paso por la atmósfera resulta afectada por
diversos factores: nubosidad, latitud, humedad, concentración de polvos o
de smog, entre otros. Por consiguiente, el medio acuático, recibe menos
cantidad de luz, en todos sus niveles, como producto de fenómenos de
reflexión, dispersión y absorción.
FACTORES LIMITANTES ECOLÓGICOS.
Aunque el potencial biótico de una población es la tendencia de una
especie a reproducirse en un ambiente teóricamente ilimitado, hay factores
bióticos y abióticos que limitan dicho potencial y que, por lo mismo, regulan
la abundancia de la población.
Así pues, los factores limitantes son todos aquellos que regulan el
crecimiento y la expansión de las poblaciones. Estos factores tienden a
dividir a la población, disminuir su integración, restringir su capacidad de
sobrevivencia y a frenar su expansión.
Pueden ser abióticos, como la humedad, los minerales, la luz, la
temperatura, los gases de la atmósfera y el sustrato no vivo; o pueden ser
bióticos, como los depredadores, los parásitos, los competidores, etc, que
de alguna u otra manera frenan y regulan el crecimiento de una población.
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Factores limitativos abióticos.- Pueden ser edáficos o del suelo y definir
permeabilidad, textura, composición química etc.
Todos sabemos que según el tipo de suelo que haya en una región, será
la flora y la fauna que se establezcan en él. Así por ejemplo, los mangles
prefieren los suelos inundables, con mucha materia orgánica y minerales;
por el contrario, los cactus prefieren los suelos secos y consistentes; la
papaya prefiere los suelos calcáreos y bien drenados, y en cambio el cafeto
los prefiere ácidos y compactados.
Por otra parte es de todo conocido que la diversidad en la composición
química de los suelos provoca que en ellos se asienten plantas de especies
diferentes. La presencia o ausencia de macro y micronutrientes en el suelo,
como carbono, nitrógeno, azufre, fósforo, boro, magnesio etc, determina la
presencia de las plantas que se asientan en él, debido a que si un nutriente
falta o es deficitario en un suelo, la fotosíntesis de los productores se puede
ver afectada. Ocurre exactamente lo mismo en el caso de los compuestos
inorgánicos que sirven de nutrimento a los organismos acuáticos y que
están disueltos en el agua.
Los factores limitativos abióticos también pueden ser climáticos, como la
temperatura, la luz, la humedad y la presión. Así por ejemplo es sabido que
durante la primavera y el verano el calor y el alimento abundante hacen que
la presencia de insectos nocivos en los campos agrícolas sea mayor, pero
al llegar el invierno, el frío ocasionado por las temperaturas bajas diezma
parte de la población de estos organismos.
Por otro lado, la penetración de la luz en los océanos hace que las algas
se estratifiquen verticalmente, según la longitud de onda de la luz que ésta
puedan absorber.
La humedad permite la disolución de sales y otros nutrientes que utilizan
los organismos; favorecen el crecimiento de ciertas especies e inhibe la
instalación de otras. Por ejemplo: una planta de plátano no podría adaptarse
a las condiciones de sequedad extrema y prolongada del desierto.
En relación con la presión, son bien conocidos los casos de organismos
que viven a diferentes profundidades y presiones del océano. Los peces y
artrópodos de las profundidades irremediablemente mueren cuando son
llevados a la superficie oceánica. De ésta manera, la presión actúa como un
factor limitante.
Un ejemplo general es el de las palmeras de cocos, que son tan
resistentes que tienen todos los atributos como para estar presentes en
cualquier hábitat; sin embargo su distribución sólo se da en las regiones
bajas y zonas costeras. Esto se debe a que la presión, la luz, la altura y la
temperatura ejercen una acción limitante en la dispersión de las palmeras,
lo cual les impide ocupar otras zonas geográficas.
Por ejemplo la vegetación desde el nivel del mar hasta 10 metros de
altitud, es de vegetación costera como pastos hierbas rastreras, hierbas
erectas y palmas. De 10 hasta 900 metros de altura, se encuentran
pastizales, arbustos algunos árboles, y selvas bajas caducifolias. De 900
hasta los 1600 metros se encuentra vegetación de bosque mesófilo como
los árboles del liquidámbar, hayas y encinos. De los 1600 hasta los 4000
metros de altura la vegetación es de un bosque de pinos, encinos y pinares.
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FACTORES LIMITATIVOS BIÓTICOS.
Dentro de estos factores se encuentran todas aquellas acciones
emprendidas por los organismos vivos para limitar la expansión de la propia
población o de otra: las enfermedades, la depredación, el parasitismo, la
competición etc, que son interrelaciones biológicas entre las poblaciones
que limitan el crecimiento de una de ellas.
De esta manera, una población con individuos enfermos, parasitados y
altamente predados tiene pocas posibilidades de expansión y, tal vez de
sobrevivencia; o bien, cuando dos organismos compiten por alimento o por
espacio, uno de ellos podrá ser excluido y limitado. Un ejemplo trágico es el
caso de las ballenas y los rinocerontes, que han sido seriamente diezmados
por el hombre, cuyo crecimiento y expansión se han visto seriamente
dañados.
PRINCIPIOS AMBIENTALES: LEY DEL MÍNIMO DE LIEBIG Y DE LA
TOLERANCIA DE SHELFORD.
Justus Liebig, descubrió que el rendimiento de los cultivos no está
limitado por sustancias que se encuentran en grandes cantidades (CO 2, N,
P, K, por ejemplo), sino por materiales requeridos en cantidades mínimas,
como el boro que, aunque no es muy común en la naturaleza, es requerido
en pequeñas cantidades por las plantas para desarrollarse adecuadamente.
Con base en las observaciones anteriores, en 1840 Liebig formuló la ley
del mínimo, en el cual se establece que el buen desarrollo de una planta
depende de una mínima cantidad de alimento presente. Es importante
aclarar que la ley del mínimo de Liebig se refiere a factores limitativos
abióticos tales como los minerales, el agua y los gases.
Complementariamente a la ley de Liebig se tiene la Ley de la tolerancia
de Shelford, en la que se formula que la existencia y prosperidad de un
organismo dependen de la deficiencia o exceso de algunos de los factores
que se acerquen a los límites de tolerancia de dicho organismo. Esta ley se
refiere básicamente a factores ambientales como la temperatura, el agua, la
salinidad etc, que actúan como limitantes cuando se acercan a los límites
de tolerancia de un organismo.
Por ejemplo, un organismo tiene límites de tolerancia a la temperatura,
estos se refieren tanto a las temperaturas altas como a las bajas; más allá
de ambos límites, el organismo muere. De acuerdo con la Ley de la
tolerancia de Shelford, existen algunas especies que poseen un margen de
tolerancia amplio para vivir, otras no, las primeras tienen una posibilidad de
distribución más extensa.
Es importante reconocer la aplicación ecológica de las leyes de Liebig y
de Shelford, pues explican en gran medida porqué un organismo puede
estar presente o ausente en menor o mayor cantidad en un ecosistema
determinado. Así por ejemplo, los organismos vegetales y animales más
expandidos y distribuidos en el planeta son los que soportan las altas y
bajas temperaturas, presiones, salinidad, etc. Tal es el caso del hombre, los
ratones, las cucarachas, los peces tripones y algunos patos.
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Conceptos esteno y euri. Con frecuencia se utiliza el término esteno para
hacer alusión a organismos con márgenes de tolerancia pequeños y el
término euri para plantas y animales con tolerancia amplios. Puede verse
una relación de la aplicación de los términos “esteno” y “euri” para señalar
los márgenes de tolerancia a diversos factores ambientales como se ve en
el esquema siguiente.
Factor
Término referente al
margen de tolerancia
Temperatura
Estenotermo
Euritermo
Salinidad
Agua
Estenohalino
Eurihalino
Estenohídrico
Eurihídrico
Como se nota en el cuadro, los organismos “esteno” soportan muy poco
los cambios de temperatura, salinidad o presencia de agua, pues sus
márgenes de tolerancia son pequeños; los “euri” soportan cambios fuertes
de estos mismos parámetros, ya que tienen un mayor margen de tolerancia
a tales factores. Los reptiles son muy poco resistentes a los cambios de
temperatura, y por lo mismo son estenotermos. Sin embargo los mamíferos,
por tener un mecanismo de control y compensación de temperatura,
resisten mucho este tipo de cambios; por lo mismo reciben el nombre de
euritermos.
Por otra parte, los ostiones, los camarones blancos, las jaibas y otros
organismos que viven en los estuarios o esteros cerca del mar, están
acostumbrados a desarrollarse en cuerpo de agua cuya salinidad varía
bruscamente varias veces al año, pues el agua de mar los invade
constantemente. Este tipo de organismos son eurihalinos. En cambio una
trucha estenohalina sólo puede vivir en aguas dulces, o un tiburón
estenohalino sólo puede vivir en agua de mar. Finalmente un nopal soporta
con gran eficacia la presencia o ausencia de agua y, por lo mismo, es una
planta eurihídrica, cosa que no ocurre con una planta netamente acuática
que es estenohídrica.
FACTORES BIÓTICOS
Las comunidades están constituidas por diversas especies de
organismos que interactúan con el medio, en un espacio o superficie
determinados. Por lo mismo, es muy importante conocer los tipos de
interacción que pueden tener estos organismos. Así como los factores
fisicoquímicos modifican la abundancia y la distribución de las poblaciones
naturales, la interacción entre los organismos (interacción biológica)
también puede influir sobre dicha modificación.
Cuando los organismos que entran en relación son diferentes
(poblaciones distintas), se trata de una relación interespecífica; por ejemplo:
el pez rémora que comúnmente se encuentra adherido a la parte ventral del
tiburón para alimentarse de los desechos que éste deja. En cambio, los
organismos de la misma especie que interactúan entre sí están llevando
una relación intraespecífica.
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Mientras más elevada sea la densidad de población, mayor será la
oportunidad de la relación intraespecífica, debido a que hay más contactos
entre individuos que componen dicha población; por ejemplo: en la colmena
hay diversos componentes de la colonia de abejas (reina, zángano, obrera)
y todos ellos conviven efectuando actividades diferentes para el bien de la
población.
Sin embargo, también la convivencia entre individuos origina
competencia intraespecífica e interespecífica. Esta se agudiza cuando el
espacio y el alimento son limitados, lo cual obliga a los organismos a
competir por ellos. En ocasiones, la competencia intraespecífica es buena,
pues ayuda a que sobrevivan los “mejor dotados”.
También puede aparecer la exclusión competitiva o de Gause, en que
dos especies utilizan los mismos recursos y, por lo mismo, no pueden
coexistir, por lo que ambas compiten por tales recursos y una de ellas
excluye a la otra.
A las interacciones biológicas, sean inter o intraespecíficas, en que se
obtienen efectos benéficos (comensalismo, cooperación, mutualismo y
neutralismo), se les denomina interacciones positivas.
Aquellas interacciones que se traducen en efectos negativos sobre el
desarrollo y la supervivencia de una de las poblaciones (depredación,
parasitismo, competición y amensalismo) se les denomina interacciones
negativas. Las interacciones entre dos poblaciones pueden llevarse de 8
maneras según Odum como se ve en la tabla siguiente, esta relación puede
ser con o sin acción recíproca, en la cual una población puede o no afectar
a la otra, puede inhibirla, favorecerla o bien el mútuo efecto puede ser nulo.
Tales interacciones son las siguientes:
Tipo de relación
Neutralismo
Competición
Mutualismo
Acción
recíproca
Población A y
población
B,
independientes.
Población
A
competidos
Población
B
competidos
Población A y B
son
socios
o
simbiontes
Cooperación
Poblaciones A
y
B
son
cooperantes
Comensalismo
Población
comensal,
población
huésped
A
B
Resultado de la
acción
recíproca.
Ninguna
población afecta
a la otra
Una población es
afectada
o
eliminada
Una
población
depende de la
otra;
relación
obligatoria
Acción
recíproca
favorable para ambas
poblaciones, pero no
necesaria
Una población se
beneficia; la otra no se
afecta por la vida
común
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Amensalismo
Población A
amensal, se
afecta,
Población B,
inhibidor
Parasitismo
Población
A
parásito, Población
B huésped
Depredación
Población
A,
depredador,
Población B, presa
Una población es
inhibida y la otra no se
afecta.
Obligatoria
para
una
población y la
otra
es
afectada
Obligatoria
para
una
población y la
otra
es
afectada.
Neutralismo.- Es cuando dos poblaciones se asocian sin que ninguna de
ellas salga afectada. Como ejemplo se tiene el caso de dos especies de
peces de ornato (gupi y pez gato) que viven armónicamente en un acuario.
Ninguna de las dos sale afectada porque tienen un comportamiento, hábitos
alimenticios y necesidades diferentes que no las hacen competir. Ocupan el
mismo hábitat, pero no luchan drásticamente por el alimento y el espacio.
Competición.- Esta ocurre cuando las dos poblaciones que entran en
relación compiten por el espacio, los alimentos o alguna otra necesidad. En
este caso una de ellas siempre afecta adversamente a la otra. Esta relación
biológica es el caso universal de las especies que compiten para sobrevivir;
el ejemplo más común es el del hombre, que ha ido afectando la presencia
de algunos animales y vegetales en su lucha por obtener alimentos,
energía, leña, vestido etc.
Una forma especializada de competición es la exclusión competitiva en
que una especie elimina o excluye del hábitat a otra especie con la que está
muy relacionada, alimentaría y taxonómicamente.
Mutualismo.- Se da el caso de mutualismo cuando en el desarrollo y
supervivencia de dos poblaciones ambas se benefician, no pudiendo
subsistir una sin la otra; por ejemplo: las polillas comedoras de madera
tienen en su intestino protozoarios degradadores de celulosa; gracias a
estos las polillas pueden alimentarse con los azúcares provenientes de la
degradación de la celulosa de la madera y, por otra parte, los protozoarios
obtienen un lugar adecuado para vivir en el intestino de la polilla.
Cooperación.- las dos poblaciones asociadas se benefician, pero la
relación no es obligatoria. Como ejemplo, las aves que se alimentan de los
parásitos que viven en las orejas, boca, nariz o lomo de las vacas se
benefician al alimentarse de los insectos, y las vacas también lo hacen al
quedar libres de parásitos. Sin embargo no pasa nada, si por alguna razón,
la relación no pudiera darse; es decir, tanto las aves como las vacas pueden
hacer su vida independientemente, sin afectarse adversamente por la falta
de la una o de la otra.
Comensalismo.- Cuando dos poblaciones están en contacto, una de
ellas se beneficia pero la otra no resulta afectada como consecuencia del
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beneficio que obtiene la primera. Por ejemplo, las relaciones entre cualquier
organismo (comensal) no invitado, que se aloja en las conchas de los
caracoles, ostiones o almejas; aunque vive dentro o sobre la concha, no
afecta al molusco (hospedero).
Amensalismo.- En esta interacción, una de las especies es inhibida y la
otra no es afectada. Los “tenchos” (Bromelia sp) son plantas de entre 15 cm
y 50 cm que parecen pequeños magueyes y viven sobre las ramas de
algunos árboles. Durante esta relación puede llegar a ocurrir que el
“tencho”, aunque no es parásito, se reproduzca tanto sobre el árbol que
pueda llegar a perjudicarlo. Así, es posible ver árboles secos o inhibidos por
efecto de la alta densidad de la población de tenchos sobre sus ramas.
Parasitismo y depredación. Finalmente, en estos dos tipos de relaciones
se presenta el caso en que una especie afecta nocivamente a la otra, pero
no puede vivir sin ella. En el parasitismo un especie es la parásita y vive
dentro o sobre la otra, afectándola (parásitos intestinales y piojos en el caso
del hombre y otros animales). En cambio, en la depredación una población
ataca, atrapa, mata y se alimenta de la segunda, afectándola, como es el
caso de las águilas que se alimentan de diversas presas. En ambos casos,
el organismo que afecta (depredador) no puede vivir sin el organismo
afectado.
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