La búsqueda de alimento es la búsqueda de recursos alimentarios silvestres. Afecta la aptitud de un animal porque juega un papel importante en su capacidad para sobrevivir y reproducirse. [1] La teoría de la búsqueda de alimento es una rama de la ecología del comportamiento que estudia el comportamiento de búsqueda de alimento de los animales en respuesta al entorno donde vive el animal.
Los ecologistas del comportamiento utilizan categorías y modelos económicos para comprender la búsqueda de alimento; Muchos de estos modelos son un tipo de modelo óptimo. Por lo tanto, la teoría de la búsqueda de alimento se analiza en términos de optimizar la recompensa de una decisión de búsqueda de alimento. La recompensa de muchos de estos modelos es la cantidad de energía que recibe un animal por unidad de tiempo, más específicamente, la relación más alta entre ganancia energética y costo mientras busca alimento. [2] La teoría de la búsqueda de alimento predice que las decisiones que maximicen la energía por unidad de tiempo y, por lo tanto, proporcionen el mayor beneficio, serán seleccionadas y persistirán. Las palabras clave utilizadas para describir el comportamiento de búsqueda de alimento incluyen recursos , los elementos necesarios para la supervivencia y la reproducción que tienen un suministro limitado, depredador , cualquier organismo que consume a otros, presa , un organismo que es comido en parte o en su totalidad por otro, [1] y parches. , concentraciones de recursos.
Los ecologistas conductuales abordaron este tema por primera vez en las décadas de 1960 y 1970. Su objetivo era cuantificar y formalizar un conjunto de modelos para probar su hipótesis nula de que los animales se alimentan al azar. Han realizado importantes contribuciones a la teoría de la búsqueda de alimento:
Varios factores afectan la capacidad de un animal para buscar alimento y adquirir recursos rentables.
El aprendizaje se define como un cambio adaptativo o modificación de una conducta basada en una experiencia previa. [3] Dado que el entorno de un animal cambia constantemente, la capacidad de ajustar el comportamiento de búsqueda de alimento es esencial para maximizar su aptitud. Los estudios en insectos sociales han demostrado que existe una correlación significativa entre el aprendizaje y el rendimiento de búsqueda de alimento. [3]
En los primates no humanos , los individuos jóvenes aprenden el comportamiento de búsqueda de alimento de sus compañeros y mayores observando a otros miembros del grupo buscar alimento y copiando su comportamiento. [4] Observar y aprender de otros miembros del grupo garantiza que los miembros más jóvenes del grupo aprendan qué es seguro comer y se conviertan en recolectores competentes.
Una medida del aprendizaje es la "innovación en la búsqueda de alimento": un animal que consume nuevos alimentos o utiliza una nueva técnica de búsqueda de alimento en respuesta a su entorno de vida dinámico. [5] La innovación en la búsqueda de alimento se considera aprendizaje porque implica plasticidad conductual por parte del animal. El animal reconoce la necesidad de idear una nueva estrategia de búsqueda de alimento e introducir algo que nunca antes haya usado para maximizar su aptitud (supervivencia). El tamaño del cerebro anterior se ha asociado con la conducta de aprendizaje. Se espera que los animales con cerebros de mayor tamaño aprendan mejor. [5] Según Lefebvre et al., una mayor capacidad para innovar se ha relacionado con tamaños de cerebro anterior más grandes en aves de América del Norte y de las Islas Británicas. (1997). [6] En este estudio, los órdenes de aves que contenían individuos con tamaños de cerebro anterior más grandes mostraron una mayor cantidad de innovación en la búsqueda de alimento. Ejemplos de innovaciones registradas en las aves incluyen seguir tractores y comer ranas u otros insectos asesinados por estos y usar árboles que se balancean para atrapar a sus presas. [5]
Otra medida de aprendizaje es el aprendizaje espacio-temporal (también llamado aprendizaje tiempo-lugar ), que se refiere a la capacidad de un individuo para asociar el tiempo de un evento con el lugar de ese evento. [7] Este tipo de aprendizaje se ha documentado en los comportamientos de búsqueda de alimento de individuos de la especie de abeja sin aguijón Trigona fulviventris . [7] Los estudios demostraron que los individuos de T. fulviventris aprendieron los lugares y horarios de los eventos de alimentación y llegaron a esos lugares hasta treinta minutos antes del evento de alimentación en anticipación de la recompensa de comida. [7]
El comportamiento de búsqueda de alimento también puede verse influenciado por la genética. Los genes asociados con el comportamiento de búsqueda de alimento se han estudiado ampliamente en las abejas con referencia a lo siguiente; inicio del comportamiento de búsqueda de alimento, división de tareas entre recolectores y trabajadores, y sesgo en la búsqueda de polen o néctar. [5] [8] La actividad de búsqueda de alimento de las abejas melíferas ocurre tanto dentro como fuera de la colmena, ya sea en busca de polen o néctar. Se observa un comportamiento similar en muchas avispas sociales, como la especie Apoica flavissima . Los estudios que utilizan el mapeo de loci de rasgos cuantitativos (QTL) han asociado los siguientes loci con las funciones coincidentes; Se demostró que Pln-1 y Pln-4 con el inicio de la edad de alimentación, Pln-1 y 2 con el tamaño de las cargas de polen recolectadas por los trabajadores, y Pln-2 y pln-3 influyen en la concentración de azúcar del néctar recolectado. [8]
Algunas conductas son más dominantes que otras. En un estudio que utilizó larvas de mosca de la fruta ( Drosophila melanogaster ), hubo dos tipos de estrategias de búsqueda de alimento: vagabundos y cuidadores. [9] Los rovers utilizaron la estrategia de moverse a través de múltiples parches en busca de comida, mientras que los cuidadores permanecieron en un parche sin ganas de ir a buscar. Ambas estrategias son rasgos polimórficos que ocurren naturalmente en las etapas larvarias de las moscas de la fruta. El gen responsable de los principales efectos sobre el comportamiento de búsqueda de alimento en las larvas de Drosophila melanogaster es el gen cazador ( Csr ). [10] Durante el estudio, se produjeron cepas homocigotas cruzando rovers con rovers y niñeras con niñeras. [9] Utilizando el método de hibridación (cruzando rovers con cuidadores), toda la descendencia mostró el comportamiento de búsqueda de alimento del rover, demostrando así que es un alelo de dominancia completa.
La presencia de depredadores mientras un animal (presa) busca alimento afecta su comportamiento. En general, los recolectores equilibran el riesgo de depredación con sus necesidades, desviándose así del comportamiento de búsqueda de alimento que se esperaría en ausencia de depredadores. [11] Un ejemplo de este riesgo equilibrado se puede observar en el comportamiento de búsqueda de alimento de A. longimana . [12]
El parasitismo puede afectar la forma en que los animales se alimentan. Para que un organismo contrarreste la adquisición de un parásito, puede evitar ciertas áreas donde se han descubierto parásitos previamente. [13] Este comportamiento de evitación es un mecanismo de compensación en el que la pérdida de tiempo y energía al evitar los parches de comida se intercambia con la disminución del riesgo de contraer un parásito. [14] Las adaptaciones en la dieta también ayudan en la prevención de infecciones parasitarias. Evitando alimentos que tengan un alto potencial de contaminación parasitaria, así como incluyendo en la dieta alimentos que contengan propiedades antiparasitarias. Estas propiedades antiparasitarias se pueden utilizar de forma automedicada , ya sea de forma profiláctica o terapéutica. [13]
La búsqueda de alimento se puede clasificar en dos tipos principales. La primera es la búsqueda de alimento en solitario, cuando los animales buscan alimento solos. El segundo es la búsqueda de alimento en grupo. La búsqueda de alimento en grupo incluye cuando se puede ver a los animales buscando alimento juntos, cuando es beneficioso para ellos hacerlo (llamado economía de agregación) y cuando es perjudicial para ellos hacerlo (llamado economía de dispersión).
La búsqueda de alimento en solitario incluye la variedad de búsqueda de alimento en la que los animales encuentran, capturan y consumen a sus presas solos. Los individuos pueden explotar parches manualmente o pueden utilizar herramientas para explotar a sus presas. Por ejemplo, las arañas Bolas atacan a sus presas atrayéndolas con un olor idéntico a las feromonas sexuales de la polilla hembra. [15] Los animales pueden optar por buscar alimento por su cuenta cuando los recursos son abundantes, lo que puede ocurrir cuando el hábitat es rico o cuando el número de congéneres que buscan alimento es reducido. En estos casos, puede que no haya necesidad de buscar comida en grupo. [16] Además, buscar alimento solo puede resultar en una menor interacción con otros recolectores, lo que puede disminuir la cantidad de interacciones de competencia y dominancia con las que se enfrenta un animal. También garantizará que un recolector de alimentos solitario sea menos llamativo para los depredadores. [17] Las estrategias de búsqueda de alimento en solitario caracterizan a muchos de los fócidos (las verdaderas focas), como el elefante y las focas comunes. Un ejemplo de recolectora solitaria exclusiva es la especie sudamericana de hormiga recolectora, Pogonomyrmex vermiculatus . [18] [19]
Los animales generalmente se pueden clasificar en dos categorías según su patrón de movimiento exhibido a través de comportamientos de búsqueda de alimento. Estas categorías son buscadores de "crucero" y buscadores de "emboscada". [20] Los buscadores de cruceros se alimentan cazando continuamente presas en los límites exteriores del área que se está buscando, mientras que los buscadores de emboscadas se alimentan sentándose y esperando. Permanecen inmóviles durante largos períodos mientras esperan a que pase la presa, iniciando así el ataque del emboscador. [21]
Algunos ejemplos de uso de herramientas incluyen delfines que usan esponjas para alimentarse de peces que se entierran en el sedimento, [22] cuervos de Nueva Caledonia que usan palos para sacar larvas de los árboles, [23] y chimpancés que de manera similar usan palos para capturar y consumir termitas. . [24]
La teoría que utilizan los científicos para comprender la búsqueda de alimento en solitario se llama teoría de la búsqueda de alimento óptima . La teoría del forrajeo óptimo (OFT) fue propuesta por primera vez en 1966, en dos artículos publicados de forma independiente, por Robert MacArthur y Eric Pianka , [25] y por J. Merritt Emlen. [26] Esta teoría sostiene que debido a la importancia clave de la búsqueda de alimento exitosa para la supervivencia de un individuo, debería ser posible predecir el comportamiento de búsqueda de alimento utilizando la teoría de la decisión para determinar el comportamiento que exhibiría un "recolector de alimento óptimo". Un recolector así tiene un conocimiento perfecto de qué hacer para maximizar la ingesta de alimentos utilizables. Si bien el comportamiento de los animales reales se aleja inevitablemente del del buscador de alimento óptimo, la teoría de la búsqueda de alimento óptima ha demostrado ser muy útil en el desarrollo de hipótesis para describir el comportamiento de búsqueda de alimento real. Las desviaciones del óptimo a menudo ayudan a identificar limitaciones, ya sea en el repertorio conductual o cognitivo del animal , o en el entorno, que no se habían sospechado previamente. Una vez identificadas esas limitaciones, el comportamiento de búsqueda de alimento a menudo se acerca al patrón óptimo incluso si no es idéntico a él. En otras palabras, sabemos por la teoría de la búsqueda de alimento óptima que los animales no buscan comida al azar incluso si su comportamiento no coincide perfectamente con lo predicho por la OFT.
Existen muchas versiones de la teoría de la búsqueda de alimento óptima que son relevantes para diferentes situaciones de búsqueda de alimento. Estos modelos generalmente poseen los siguientes componentes según Stephens et al. 2007;
Algunas de estas versiones incluyen:
El modelo de dieta óptima , que analiza el comportamiento de un recolector de alimentos que se encuentra con diferentes tipos de presas y debe elegir a cuál atacar. Este modelo también se conoce como modelo de presa o modelo de ataque. En este modelo, el depredador encuentra diferentes presas y decide si dedica tiempo a manipularlas o a comerlas. Predice que los recolectores deberían ignorar las presas de baja rentabilidad cuando las más rentables están presentes y son abundantes. [27] El objetivo de este modelo es identificar la elección que maximizará la aptitud. La rentabilidad de una presa depende de variables ecológicas como el tiempo necesario para encontrar, capturar y consumir la presa, además de la energía que proporciona. Es probable que un individuo se conforme con un equilibrio entre maximizar la tasa de ingesta mientras come y minimizar el intervalo de búsqueda entre presas. [1]
Teoría de la selección de parches , que describe el comportamiento de un recolector cuyas presas se concentran en pequeñas áreas conocidas como parches con un importante tiempo de viaje entre ellas. El modelo busca averiguar cuánto tiempo pasará un individuo en un parche antes de decidir pasar al siguiente. Para entender si un animal debe quedarse en una parcela o trasladarse a otra nueva, piense en un oso en una parcela de arbustos de bayas. Cuanto más tiempo permanezca un oso en el huerto de arbustos de bayas, menos bayas habrá para que coma. El oso debe decidir cuánto tiempo quedarse y, por tanto, cuándo abandonar esa zona y trasladarse a una nueva. El movimiento depende del tiempo de viaje entre parches y de la energía obtenida de un parche frente a otro. [27] Esto se basa en el teorema del valor marginal .
La teoría de la búsqueda de alimento en el lugar central es una versión del modelo de parche. Este modelo describe el comportamiento de un recolector de alimentos que debe regresar a un lugar particular para consumir alimentos, o quizás para acaparar alimentos o dárselos a una pareja o a su descendencia . Las ardillas listadas son un buen ejemplo de este modelo. A medida que aumentaba el tiempo de viaje entre el parche y su escondite, las ardillas listadas permanecían más tiempo en el parche.
En las últimas décadas, la teoría de la búsqueda de alimento óptima se ha aplicado a menudo al comportamiento de búsqueda de alimento de los cazadores-recolectores humanos . Aunque esto es controvertido y recibe algunos de los mismos tipos de ataques que la aplicación de la teoría sociobiológica al comportamiento humano, representa una convergencia de ideas de la ecología humana y la antropología económica que ha resultado fructífera e interesante.
La búsqueda de alimento en grupo es cuando los animales encuentran, capturan y consumen presas en presencia de otros individuos. En otras palabras, es búsqueda de alimento cuando el éxito depende no sólo de sus propios comportamientos de búsqueda de alimento sino también de los comportamientos de los demás. [27] El comportamiento biológico también inspiró el desarrollo de algoritmos de Inteligencia Artificial que intentan seguir los conceptos principales de búsqueda de alimento en grupo por parte de agentes autónomos. [28] Una nota importante aquí es que la búsqueda de comida en grupo puede surgir en dos tipos de situaciones. La primera situación se piensa con frecuencia y ocurre cuando buscar comida en grupo es beneficioso y trae mayores recompensas, lo que se conoce como economía de agregación. [1] La segunda situación ocurre cuando un grupo de animales se alimentan juntos pero puede que no sea lo mejor para el animal hacerlo, lo que se conoce como economía de dispersión. Piense en un cardenal en un comedero para pájaros para la economía de dispersión. Es posible que veamos un grupo de pájaros alimentándose en ese comedero para pájaros, pero al cardenal no le conviene que ninguno de los otros pájaros esté allí también. La cantidad de comida que el cardenal puede obtener de ese comedero para pájaros depende de cuánto puede tomar del comedero para pájaros, pero también depende de cuánto toman las otras aves.
En las hormigas recolectoras rojas , el proceso de búsqueda de alimento se divide entre tres tipos diferentes de obreras: patrulleras de nidos, patrulleras de senderos y recolectoras. Estos trabajadores pueden utilizar muchos métodos diferentes de comunicación mientras buscan alimento en grupo, como guiar vuelos, senderos olfativos y "empujones", como se ve en la abeja eusocial Melipona scutellaris . [29]
Los chimpancés del bosque de Taï en Costa de Marfil también se dedican a buscar carne cuando pueden, lo que se logra mediante la búsqueda de alimento en grupo. Se ha observado una correlación positiva entre el éxito de la caza y el tamaño del grupo de alimentación. También se ha observado que los chimpancés implican reglas en su búsqueda de alimento, donde es beneficioso involucrarse al permitir que los cazadores exitosos accedan primero a sus presas. [30] [31] [32]
Como ya se mencionó, la búsqueda de comida en grupo trae consigo costos y beneficios para los miembros de ese grupo. Algunos de los beneficios de la búsqueda de alimento en grupo incluyen la capacidad de capturar presas más grandes, [33] la capacidad de crear agregaciones de presas, [34] la capacidad de capturar presas que son difíciles o peligrosas y, lo más importante, la reducción de la amenaza de depredación. [27] Sin embargo, con respecto a los costos, la búsqueda de alimento en grupo genera competencia por los recursos disponibles por parte de otros miembros del grupo. La competencia por los recursos puede caracterizarse por una competencia revuelta en la que cada individuo se esfuerza por obtener una parte del recurso compartido, o por una competencia de interferencia en la que la presencia de competidores impide el acceso de un recolector a los recursos. [1] Por lo tanto, la búsqueda de alimento en grupo puede reducir la recompensa de búsqueda de alimento de un animal. [27]
La búsqueda de alimento en grupo puede verse influenciada por el tamaño de un grupo. En algunas especies, como los leones y los perros salvajes , el éxito de la búsqueda de alimento aumenta con el aumento del tamaño del grupo y luego disminuye una vez que se excede el tamaño óptimo. Una gran cantidad de factores afectan el tamaño de los grupos en diferentes especies. Por ejemplo, las leonas (leonas) no toman decisiones sobre buscar alimento en el vacío. Toman decisiones que reflejan un equilibrio entre obtener alimento, defender su territorio y proteger a sus crías. De hecho, vemos que el comportamiento de búsqueda de alimento de los leones no maximiza su ganancia de energía. No se comportan de manera óptima con respecto a la búsqueda de alimento porque tienen que defender su territorio y proteger a sus crías, por lo que cazan en pequeños grupos para reducir el riesgo de ser capturados solos. [33] Otro factor que puede influir en el tamaño del grupo es el costo de la caza. Para comprender el comportamiento de los perros salvajes y el tamaño medio del grupo debemos incorporar la distancia que corren los perros. [35]
Al teorizar sobre la búsqueda de alimento de los homínidos durante el Auriñaciense , Blades et al (2001) definieron al recolector de alimentos que realiza la actividad con la eficiencia óptima cuando el individuo ha considerado el equilibrio de los costos de búsqueda y persecución de presas en las consideraciones de selección de presas. Además, al seleccionar un área para trabajar, el individuo habría tenido que decidir el momento correcto para mudarse a otra ubicación correspondiente a la percepción del rendimiento restante y los rendimientos potenciales de cualquier área disponible. [36]
Un modelo cuantitativo que permite la evaluación de decisiones de compensación que ocurren en los ecosistemas acuáticos. [37] Las 'zonas de búsqueda de alimento' son áreas en las que un pez juvenil puede buscar alimento más cerca de su hogar y al mismo tiempo proporcionar un escape más fácil de posibles depredadores. Esta teoría predice que la actividad alimentaria debería depender de la densidad de peces juveniles y del riesgo de depredación dentro del área. Un equilibrio entre el crecimiento y la mortalidad de estos peces juveniles depende de la duración de la búsqueda de alimento realizada por dichos peces juveniles. [38] Estos componentes varían según el hábitat.
La teoría que utilizan los científicos para comprender la búsqueda de alimento en grupo se llama distribución libre ideal . Este es el modelo nulo para pensar qué atraería a los animales a grupos para buscar alimento y cómo se comportarían en el proceso. Este modelo predice que los animales tomarán una decisión instantánea sobre dónde buscar alimento en función de la calidad (disponibilidad de presas) de las parcelas disponibles en ese momento y elegirán la parcela más rentable, aquella que maximice su consumo de energía. Esta cualidad depende de la calidad inicial del parche y del número de depredadores que ya están allí consumiendo a la presa. [39]
ISBN Los pinnípedos: focas, leones marinos y morsas Por Marianne Riedman 1990.
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace ) Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace ){{cite journal}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )