En biología acuática , la paradoja del plancton describe la situación en la que una gama limitada de recursos sustenta una gama inesperadamente amplia de especies de plancton , aparentemente violando el principio de exclusión competitiva , que sostiene que cuando dos especies compiten por el mismo recurso, una será llevada a la extinción.
La paradoja del plancton resulta del choque entre la diversidad observada del plancton y el principio de exclusión competitiva , [1] también conocido como ley de Gause , [2] que establece que, cuando dos especies compiten por el mismo recurso, en última instancia solo una persistirá y la otra será llevada a la extinción . La coexistencia entre dos de esas especies es imposible porque la dominante inevitablemente agotará los recursos compartidos, diezmando así la población inferior. [3] La vida del fitoplancton es diversa en todos los niveles filogenéticos a pesar del rango limitado de recursos (por ejemplo, luz, nitrato, fosfato, ácido silícico, hierro) por los que compiten entre sí. La paradoja del plancton fue descrita originalmente en 1961 por G. Evelyn Hutchinson , quien propuso que la paradoja podría resolverse mediante factores como gradientes verticales de luz o turbulencia , simbiosis o comensalismo , depredación diferencial o condiciones ambientales constantemente cambiantes. [4]
Estudios posteriores encontraron que la paradoja puede resolverse mediante factores como: presión de pastoreo del zooplancton ; [5] movimiento caótico de fluidos ; [6] pastoreo selectivo por tamaño; [7] heterogeneidad espacio-temporal; [8] mediación bacteriana; [9] o fluctuaciones ambientales. [10] En general, los investigadores sugieren que los factores ecológicos y ambientales interactúan continuamente de tal manera que el hábitat planctónico nunca alcanza un equilibrio por el cual una sola especie sea favorecida. [11]
Si bien durante mucho tiempo se asumió que la turbulencia altera los parches de plancton en escalas espaciales menores a unos pocos metros, los investigadores que utilizaron análisis a pequeña escala de la distribución del plancton descubrieron que estos exhibían parches de agregación (del orden de 10 cm) que tenían una vida útil suficiente (más de 10 minutos) para permitir el pastoreo, la competencia y la infección del plancton. [12]
Una posible solución a la paradoja es el control de las poblaciones de plancton por parte de los virus líticos marinos . Los virus marinos desempeñan un papel importante en la ecología de las bacterias y el plancton. Son un componente significativo del ciclo biogeoquímico [13] y de la transferencia horizontal de genes tanto en las comunidades bacterianas como en las de plancton. Los virus son los organismos más abundantes en el océano y tienen la capacidad de agotar las poblaciones de huéspedes muy rápidamente. Los virus marinos infectan especies hospedadoras específicas y, por lo tanto, una abundancia de un virus puede alterar rápida y eficazmente la estructura de las comunidades de fitoplancton y bacterianas. A través del ciclo lítico , un virus encuentra un huésped y se reproduce hasta que la célula estalla, liberando virus. Los virus también pueden entrar en un ciclo lisogénico , en el que el virus escribe su ADN en el genoma del huésped. Cuando una especie de fitoplancton entra en un período de floración, la concentración celular aumenta y muchos objetivos virales se vuelven repentinamente disponibles. [14]
Una explicación de la paradoja del plancton es la hipótesis de la "dinámica de auge y caída", también llamada "Matar al ganador". En una floración de fitoplancton , una especie individual se multiplica rápidamente en condiciones ideales, lo que aumenta su concentración de células en un área, superando a otro fitoplancton. Este "auge" en las células huésped crea una oportunidad para una rápida infección por virus, lo que lleva a una "caída" en la que la población de fitoplancton disminuye rápidamente. Esto crea un gran vacío en la ecología local del fitoplancton y permite que otras especies ocupen su lugar y sigan creciendo. Este control de la población por parte de los virus crea diversidad temporal y espacial en las comunidades de fitoplancton. El control a largo plazo resulta, ya que el virus impide que la especie anteriormente dominante prospere durante futuros eventos de floración. [15]
{{cite web}}: CS1 maint: bot: estado de URL original desconocido ( enlace ). Ecología de Poblaciones 48(2) , 107-112.