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Especies pioneras

Especies pioneras de plantas que crecen en grietas de un flujo de lava solidificado que recientemente hizo erupción en Hawaii
Plantas pioneras que crecen sobre lava solidificada en Pico , Azores , evitando la competencia local de laurisilva

Las especies pioneras son especies resilientes que son las primeras en colonizar ambientes áridos o en repoblar ecosistemas biodiversos en estado estable alterados como parte de una sucesión ecológica . Varios tipos de eventos pueden crear buenas condiciones para los pioneros, incluida la perturbación causada por desastres naturales , como incendios forestales , inundaciones , deslizamientos de tierra , flujos de lava o un evento de extinción relacionado con el clima [1] o por la destrucción antropogénica del hábitat , como la limpieza de tierras para agricultura o construcción o daños industriales. Las especies pioneras desempeñan un papel importante en la creación de suelo en la sucesión primaria y en la estabilización del suelo y los nutrientes en la sucesión secundaria . [2]

Para los humanos, las especies pioneras, debido a que ocupan rápidamente espacios alterados, a veces son tratadas como malezas o fauna silvestre molesta , como el diente de león común o la ortiga . [3] [2] Aunque los humanos tienen relaciones mixtas con las plantas, estas especies tienden a ayudar a mejorar el ecosistema porque estas especies pioneras pueden romper suelos compactados y acumular nutrientes que ayudan con la transición de regreso a un ecosistema más maduro. [4] [5] [2] En la restauración ecológica o agroforestería gestionada por humanos , se pueden utilizar árboles y herbáceos pioneros para restaurar las cualidades del suelo y proporcionar refugio a plantas de crecimiento más lento o más exigentes. [5] [6] [7] Algunos sistemas utilizan especies introducidas para restaurar el ecosistema, [2] o para la remediación ambiental . [8] La durabilidad y las características de las especies pioneras también pueden convertirlas en potenciales especies invasoras , o interferir con la biodiversidad al ocupar rápidamente un área. [9] [2] [10]

Flora pionera

Algunos líquenes crecen en rocas sin tierra, por lo que pueden estar entre las primeras formas de vida y descomponer las rocas para convertirlas en tierra para las plantas. [11] Dado que algunas tierras deshabitadas pueden tener suelos delgados y de mala calidad con pocos nutrientes, las especies pioneras suelen ser plantas resistentes con adaptaciones como raíces largas, nudos de raíces que contienen bacterias fijadoras de nitrógeno y hojas que emplean la transpiración . Tenga en cuenta que a menudo son plantas fotosintéticas , ya que ninguna otra fuente de energía (como otras especies), excepto la energía luminosa, suele estar disponible en las primeras etapas de la sucesión , lo que hace menos probable que una especie pionera no sea fotosintética.

Las plantas que a menudo son especies pioneras también tienden a ser polinizadas por el viento en lugar de por insectos , ya que es poco probable que los insectos estén presentes en las condiciones generalmente áridas en las que crecen las especies pioneras; sin embargo, las especies pioneras tienden a reproducirse asexualmente por completo, ya que las condiciones extremas o estériles presentes hacen que sea más favorable la reproducción asexual para aumentar el éxito reproductivo en lugar de invertir energía en la reproducción sexual . Las especies pioneras eventualmente morirán, crearán basura vegetal y se descompondrán como " moho de hojas " después de algún tiempo, creando nuevo suelo para la sucesión secundaria (ver más abajo) y liberando nutrientes para peces pequeños y plantas acuáticas en cuerpos de agua adyacentes. [12]

Algunos ejemplos de especies vegetales pioneras:

Fauna pionera

En tierra

El diagrama anterior muestra cómo las especies pioneras conducen a la formación del suelo y permiten que crezca una fauna menos accidentada en el área.
  1. Roca desnuda
  2. La meteorización permite que especies pioneras resistentes crezcan en las rocas.
  3. La descomposición de especies pioneras proporciona materia orgánica para formar suelo.
  4. Pequeñas plantas anuales pueden crecer en el suelo.
  5. A medida que la capa del suelo crece, las plantas, como los árboles, pueden colonizar el área.

La fauna pionera colonizará un área sólo después de que la flora y los hongos hayan habitado el área. La fauna del suelo, que va desde protistas microscópicos hasta invertebrados más grandes , desempeña un papel en la formación del suelo y el ciclo de nutrientes . Las bacterias y los hongos son los grupos más importantes en la descomposición de los detritos orgánicos que dejan las plantas productoras primarias, como el suelo esquelético , el musgo y las algas . Los invertebrados del suelo mejoran la actividad fúngica al descomponer los detritos. A medida que el suelo se desarrolla, las lombrices y las hormigas alteran sus características. Las madrigueras de lombrices airean el suelo y los hormigueros alteran la dispersión del tamaño de las partículas de sedimento, alterando profundamente el carácter del suelo.

Aunque los vertebrados en general no se considerarían especies pioneras, existen excepciones. Los sapos corredores son especialistas en hábitats abiertos y con escasa vegetación que pueden encontrarse en una etapa seral temprana . [15] Los generalistas de amplia distribución visitan hábitats en etapas tempranas de sucesión, pero no son especies obligadas a esos hábitats porque utilizan un mosaico de hábitats diferentes.

Los vertebrados pueden afectar las primeras etapas serales. Los herbívoros pueden alterar el crecimiento de las plantas. Los mamíferos fosoriales podrían alterar el suelo y el desarrollo de las comunidades vegetales. En un ejemplo profundo, una colonia de aves marinas transfiere una cantidad considerable de nitrógeno a suelos infértiles, alterando así el crecimiento de las plantas. Una especie clave puede facilitar la introducción de especies pioneras mediante la creación de nuevos nichos . Por ejemplo, los castores pueden inundar un área, permitiendo la inmigración de nuevas especies. [dieciséis]

bajo el agua

El concepto de sucesión ecológica también se aplica a los hábitats submarinos. Si un espacio queda nuevamente disponible en un entorno de arrecife, las esponjas haploscleridas y calcáreas son los primeros animales que aparecen inicialmente en este entorno en mayor número que otras especies. Este tipo de esponjas crecen más rápido y tienen una vida más corta que las especies que las siguen en este hábitat. [17]

Sucesión secundaria y especies pioneras.

Centaurea maculosa , un ejemplo de especie pionera

El término especie pionera también se utiliza para referirse a las primeras especies, generalmente plantas, que regresan a un área después de una perturbación como parte del proceso de sucesión secundaria . Los disturbios pueden incluir inundaciones, tornados , incendios forestales , deforestación o tala por otros medios. [18]

Las especies pioneras tienden a ser de rápido crecimiento, intolerantes a la sombra y tienden a reproducir rápidamente un gran número de descendientes. Las semillas de especies pioneras a veces pueden permanecer viables durante años o décadas en el banco de semillas del suelo y, a menudo, las perturbaciones las provocan para que broten. [19] Los hongos micorrízicos tienen una poderosa influencia en el crecimiento de especies pioneras. [20]

Algunos ejemplos de plantas en tales áreas incluyen: [ cita necesaria ]

Ver también

Referencias

  1. ^ Duram, Leslie A. (2010). Enciclopedia de alimentos orgánicos, sostenibles y locales. ABC-CLIO. pag. 48.ISBN​ 9780313359637.
  2. ^ abcde Dalling, JW (1 de enero de 2008), "Pioneer Species", en Fath, Brian (ed.), Enciclopedia de ecología (segunda edición) , Oxford: Elsevier, págs. 181-184, ISBN 978-0-444-64130-4, recuperado el 13 de abril de 2024
  3. ^ "Taraxacum officinale". www.fs.usda.gov . Consultado el 13 de abril de 2024 .
  4. ^ Cacace, Claudio; García-Gil, Juan C.; Cocozza, Claudio; De Mastro, Francesco; Brunetti, Gennaro; Traversa, Andreina (3 de noviembre de 2022). "Efectos de diferentes especies pioneras y exóticas sobre los cambios de suelos degradados". Informes científicos . 12 (1): 18548. Código bibliográfico : 2022NatSR..1218548C. doi :10.1038/s41598-022-23265-y. ISSN  2045-2322. PMC 9633587 . PMID  36329111. 
  5. ^ ab Steinfeld, Jonas P.; Miatton, Massimiliano; Crema, Rachel E.; Ehbrecht, Martín; Valencia, Vivián; Ballester, María Victoria Ramos; Bianchi, Félix JJA (1 de marzo de 2024). "Identificación de características agroforestales para mejorar el potencial del ciclo de nutrientes en Brasil". Agricultura, ecosistemas y medio ambiente . 362 : 108828. Código bibliográfico : 2024AgEE..36208828S. doi : 10.1016/j.agee.2023.108828 . ISSN  0167-8809.
  6. ^ Swinfield, Tom; Afriandi, Roki; Antonio, Ferry; Harrison, Rhett D. (1 de diciembre de 2016). "Acelerar la restauración de los bosques tropicales mediante la eliminación selectiva de especies pioneras". Ecología y Gestión Forestal . 381 : 209–216. doi :10.1016/j.foreco.2016.09.020. ISSN  0378-1127.
  7. ^ Cortines, Erika; Valcárcel, Ricardo (octubre de 2009). "Influencia de combinaciones de especies pioneras en la restauración de ecosistemas perturbados en la Mata Atlántica, Río de Janeiro, Brasil". Revista Árvore . 33 (5): 927–936. doi :10.1590/S0100-67622009000500015. ISSN  0100-6762.
  8. ^ Wu, Jiamei; Zhang, Chenxu; Yang, Huifen; Chen, Pan; Cao, Jian (enero de 2023). "Efectos de remediación combinados de plantas pioneras y residuos sólidos en suelos de tierras agrícolas contaminados con Cd y As". Ciencias Aplicadas . 13 (9): 5695. doi : 10.3390/app13095695 . ISSN  2076-3417.
  9. ^ Swinfield, Tom; Afriandi, Roki; Antonio, Ferry; Harrison, Rhett D. (1 de diciembre de 2016). "Acelerar la restauración de los bosques tropicales mediante la eliminación selectiva de especies pioneras". Ecología y Gestión Forestal . 381 : 209–216. doi :10.1016/j.foreco.2016.09.020. ISSN  0378-1127.
  10. ^ Seidler, Reinmar (1 de enero de 2024), "Biodiversidad en bosques alterados antropogénicamente", en Scheiner, Samuel M. (ed.), Enciclopedia de la biodiversidad (tercera edición) , Oxford: Academic Press, págs. ISBN 978-0-323-98434-8, recuperado el 13 de abril de 2024
  11. ^ BIOLOGÍA DE LOS LÍQUENES Y EL MEDIO AMBIENTE, LÍQUENES DE AMÉRICA DEL NORTE, Sylvia y Stephen Sharnoff, [1]
  12. ^ Caminante, Lawrence R.; Morales, Roger del (13 de febrero de 2003). Sucesión Primaria y Rehabilitación de Ecosistemas. Prensa de la Universidad de Cambridge. ISBN 9780521529549.
  13. ^ Increíbles productos y formas de lava, Servicio de Parques Nacionales de EE. UU. Consultado el 16 de junio de 2015.
  14. ^ "Surtsey - Colonización de la tierra".
  15. ^ Faucher, Leslie; Henocq, Laura; Vanappelghem, Cédric; Rondal, Stephanie; Tocqueville, Robin; Galina, Sofía; Godé, Cécile; Jaquiéry, Julie; Arnaud, Jean-François (1 de septiembre de 2017). "Cuando los nuevos hábitats modificados por el hombre favorecen la expansión de una especie pionera de anfibios: historia evolutiva del sapo corredor (calamidad de Bubo) en una cuenca de carbón". Ecología Molecular . 26 (17): 4434–4451. Código Bib : 2017 MolEc..26.4434F. doi :10.1111/mec.14229. hdl : 20.500.12210/34525 . ISSN  1365-294X. PMID  28667796. S2CID  25656968.[ enlace muerto permanente ]
  16. ^ Trabajo de pared, John Anthony (1970). Ecología de los animales del suelo . McGowan-Hill. ISBN 978-0070941250.
  17. ^ J. Vicente, MA Timmers, MK Webb et. al (2022) La sucesión ecológica de la criptofauna de esponjas en los arrecifes hawaianos agrega nuevos conocimientos sobre la producción de detritos por parte de especies pioneras. Informes científicos, 20452322, 5/9/2022, vol. 12, edición. 1 doi:10.1038/s41598-022-18856-8
  18. ^ Ricklefs, Robert E. (20 de julio de 2014). Ecología: la economía de la naturaleza . Relyea, Rick; Richter, Christoph F.; Revisión de: Ricklefs, Robert E. (Séptima edición, edición canadiense). Nueva York, NY. ISBN 9781464154249. OCLC  961903099.{{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )
  19. ^ Dalling, James W.; Marrón, Thomas A. (2009). "Persistencia a largo plazo de especies pioneras en los bancos de semillas de suelos de bosques tropicales". El naturalista americano . 173 (4): 531–535. doi :10.1086/597221. PMID  19228112. S2CID  11269697.
  20. ^ Zangaró, W; Nisizaki, SMA; Domingos, JCB; Nakano, AM (2003). "Respuesta de las micorrizas y estado de sucesión en 80 especies leñosas del sur de Brasil". Revista de Ecología Tropical . 19 (3): 315–324. doi :10.1017/S0266467403003341. S2CID  86302550.
  21. ^ Knox, Kirsten JE; Morrison, David A. (1 de junio de 2005). "Efectos de los intervalos entre incendios sobre el rendimiento reproductivo de rebrotadores y sembradores obligados en Proteaceae". Ecología Austral . 30 (4): 407–413. Código Bib : 2005AusEc..30..407K. doi :10.1111/j.1442-9993.2005.01482.x. ISSN  1442-9993.

enlaces externos