La competencia intraespecífica es una interacción en ecología de poblaciones , mediante la cual miembros de una misma especie compiten por recursos limitados. Esto conduce a una reducción de la aptitud física de ambos individuos, pero el individuo más apto sobrevive y es capaz de reproducirse. [1] Por el contrario, la competencia interespecífica ocurre cuando miembros de diferentes especies compiten por un recurso compartido. Los miembros de una misma especie tienen necesidades de recursos bastante similares, mientras que especies diferentes tienen una menor superposición de recursos en disputa , lo que da como resultado que la competencia intraespecífica sea generalmente una fuerza más fuerte que la competencia interespecífica. [2]
Los individuos pueden competir por comida, agua, espacio, luz, pareja o cualquier otro recurso necesario para la supervivencia o la reproducción. El recurso debe ser limitado para que se produzca competencia; Si cada miembro de la especie puede obtener una cantidad suficiente de cada recurso, entonces los individuos no compiten y la población crece exponencialmente . [1] El crecimiento exponencial prolongado es poco común en la naturaleza porque los recursos son finitos y, por lo tanto, no todos los individuos de una población pueden sobrevivir, lo que lleva a una competencia intraespecífica por los recursos escasos.
Cuando los recursos son limitados, un aumento en el tamaño de la población reduce la cantidad de recursos disponibles para cada individuo, reduciendo la aptitud per cápita de la población. Como resultado, la tasa de crecimiento de una población se desacelera a medida que la competencia intraespecífica se vuelve más intensa, lo que lo convierte en un proceso negativamente dependiente de la densidad . La caída de la tasa de crecimiento demográfico a medida que aumenta la población se puede modelar eficazmente con el modelo de crecimiento logístico . [3] La tasa de cambio de la densidad de población finalmente cae a cero, el punto que los ecologistas han denominado capacidad de carga ( K ). Sin embargo, una población sólo puede crecer hasta un número muy limitado dentro de un entorno. [3] La capacidad de carga, definida por la variable k, de un entorno es el número máximo de individuos o especies que un entorno puede sostener y soportar durante un período de tiempo más largo. [3] Los recursos dentro de un entorno son limitados y no son infinitos. [3] Un entorno sólo puede sustentar a un cierto número de individuos antes de que sus recursos disminuyan por completo. [3] Las poblaciones mayores que ésta sufrirán un crecimiento poblacional negativo hasta alcanzar finalmente la capacidad de carga, mientras que las poblaciones menores que la capacidad de carga crecerán hasta alcanzarla. [3]
La competencia intraespecífica no implica sólo interacciones directas entre miembros de la misma especie (como el caso de un ciervo macho que cruza sus cuernos cuando compite por pareja), sino que también puede incluir interacciones indirectas en las que un individuo agota un recurso compartido (como un oso grizzly que captura un salmón que puede entonces ya no serán devorados por los osos en diferentes puntos a lo largo de un río).
La forma en que los organismos dividen los recursos también varía y puede dividirse en lucha y competencia. La competencia revuelta implica una distribución relativamente uniforme de recursos entre una población, ya que todos los individuos explotan un conjunto de recursos común. Por el contrario, la competencia por concurso es la distribución desigual de recursos y ocurre cuando las jerarquías en una población influyen en la cantidad de recursos que recibe cada individuo. Los organismos en los territorios más preciados o en la cima de las jerarquías obtienen una cantidad suficiente de recursos, mientras que los individuos sin territorio no obtienen ninguno de los recursos. [1]
La competencia de interferencia es el proceso mediante el cual los individuos compiten directamente entre sí en la búsqueda de un recurso. Puede implicar peleas, robos o combates ritualizados . La competencia intraespecífica directa también incluye animales que reclaman un territorio , lo que luego excluye a otros animales de ingresar al área. Puede que no haya un conflicto real entre los dos competidores, pero el animal excluido del territorio sufre una pérdida de aptitud debido a una zona de alimentación reducida y no puede ingresar al área porque corre el riesgo de confrontarse con un miembro más dominante de la población . A medida que los organismos se encuentran entre sí durante la competencia de interferencia, pueden desarrollar estrategias de comportamiento y morfologías para superar a los rivales en su población. [4]
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Por ejemplo, diferentes poblaciones de salamandra viscosa del norte ( Plethodon glutinosus ) han desarrollado distintos niveles de agresión dependiendo de la intensidad de la competencia intraespecífica. En poblaciones donde los recursos son más escasos, es probable que evolucionen comportamientos más agresivos. Es una estrategia más eficaz para luchar más duro contra los rivales dentro de la especie en lugar de buscar otras opciones debido a la falta de alimentos disponibles. [5] Es más probable que las salamandras más agresivas obtengan los recursos que necesitan para reproducirse, mientras que las salamandras tímidas pueden morir de hambre antes de reproducirse, por lo que la agresión puede extenderse entre la población .
Además, un estudio sobre los flamencos chilenos ( Phoenicopterus chilensis ) encontró que las aves unidas eran mucho más agresivas que las aves solteras. Las aves emparejadas tenían significativamente más probabilidades de iniciar un encuentro agonístico en defensa de su pareja o de sus crías, mientras que las aves solteras normalmente no se reproducían y eran menos propensas a pelear. [6] No todos los flamencos de la población pueden aparearse debido a una proporción de sexos inadecuada o a algunos flamencos dominantes que se aparean con múltiples parejas. La pareja es un recurso muy disputado en muchas especies, ya que la producción de descendencia es esencial para que un individuo propague sus genes.
Los organismos pueden competir indirectamente, ya sea mediante competencia explotadora o aparente . La competencia explotadora implica que los individuos agoten un recurso compartido y, como resultado, ambos sufran una pérdida de aptitud . En realidad, es posible que los organismos no entren en contacto y solo interactúen indirectamente a través del recurso compartido.
Por ejemplo, se ha demostrado experimentalmente una competencia de explotación entre arañas lobo juveniles ( Schizocosa ocreata ). Tanto el aumento de la densidad de arañas jóvenes como la reducción del suministro de alimentos disponible redujeron el crecimiento de las arañas individuales. La comida es claramente un recurso limitante para las arañas lobo, pero no hubo competencia directa entre los juveniles por la comida, solo una reducción en su aptitud física debido al aumento de la densidad de población . [7] La dependencia negativa de la densidad en las arañas lobo jóvenes es evidente: a medida que la densidad de población aumenta aún más, las tasas de crecimiento continúan cayendo y potencialmente podrían llegar a cero (como lo predice el modelo de crecimiento logístico ). Esto también se ve en el lagarto vivíparo , o Lacerta vivipara , donde la existencia de transformaciones de color dentro de una población depende de la densidad y la competencia intraespecífica.
En organismos estacionarios, como las plantas, la competencia de explotación juega un papel mucho más importante que la competencia de interferencia porque los individuos están arraigados en un área específica y utilizan los recursos de su entorno inmediato. Los árboles jóvenes competirán por la luz, la mayoría de la cual será bloqueada y utilizada por árboles más altos. [8] Los árboles jóvenes pueden ser fácilmente superados por miembros más grandes de su propia especie, lo cual es una de las razones por las que las distancias de dispersión de semillas pueden ser tan grandes. Es muy probable que las semillas que germinan muy cerca de los padres queden superadas y mueran.
La competencia aparente ocurre en poblaciones que son depredadas. Un aumento en la población de las especies de presa traerá más depredadores al área, lo que aumenta el riesgo de que un individuo sea devorado y, por lo tanto, reduce su supervivencia. Al igual que la competencia explotadora, los individuos no interactúan directamente sino que sufren una reducción de su aptitud física como consecuencia del aumento del tamaño de la población. La competencia aparente generalmente se asocia con competencia interespecífica más que intraespecífica, mediante la cual dos especies diferentes comparten un depredador común . Una adaptación que hace que una especie tenga menos probabilidades de ser comida da como resultado una reducción en la aptitud para las otras especies presa porque la especie depredadora caza más intensamente a medida que el alimento se vuelve más difícil de obtener. Por ejemplo, los eslizones nativos ( Oligosoma ) en Nueva Zelanda sufrieron una gran disminución en su población después de la introducción de los conejos ( Oryctolagus cuniculus ). [9] Ambas especies son devoradas por hurones ( Mustela furo ), por lo que la introducción de conejos resultó en una inmigración de hurones al área, que luego redujo el número de eslizones.
La competencia por concurso se produce cuando un recurso está asociado a un territorio o estructura jerárquica dentro de la población. Por ejemplo: los monos capuchinos de cara blanca ( Cebus capucinus ) tienen diferentes ingestas energéticas según su clasificación dentro del grupo. [10] Tanto los machos como las hembras compiten por territorios con mejor acceso a los alimentos y los monos más exitosos son capaces de obtener una cantidad desproporcionadamente grande de alimentos y, por lo tanto, tienen una mayor aptitud física en comparación con los miembros subordinados del grupo. En el caso de los lagartos Ctenophorus pictus , los machos compiten por el territorio. Entre las variantes polimórficas , los lagartos rojos son más agresivos a la hora de defender su territorio en comparación con sus homólogos amarillos. [11]
Los encuentros agresivos son potencialmente costosos para las personas, ya que pueden lesionarse y tener menos capacidad de reproducirse. Como resultado, muchas especies han desarrollado formas de combate ritualizado para determinar quién gana el acceso a un recurso sin tener que emprender una pelea peligrosa. Las víboras macho ( Vipera berus ) emprenden complejos enfrentamientos ritualizados cuando cortejan a las hembras. Generalmente, el macho más grande ganará y las peleas rara vez llegan a lesionar a alguno de los combatientes. [12]
Sin embargo, a veces el recurso puede ser tan apreciado que pueden ocurrir enfrentamientos potencialmente fatales para adquirirlo. Los elefantes marinos macho, Mirounga augustirostris , participan en feroces exhibiciones competitivas en un intento por controlar un gran harén de hembras con las que aparearse. La distribución de las hembras y el posterior éxito reproductivo es muy desigual entre los machos. El éxito reproductivo de la mayoría de los machos es nulo; mueren antes de la edad reproductiva o los machos de mayor rango les impiden aparearse. Además, sólo unos pocos machos dominantes realizan la mayoría de las cópulas. [13] El éxito reproductivo potencial de los machos es tan grande que muchos son asesinados antes de la edad reproductiva mientras intentan ascender en la jerarquía de su población.
La competencia por concursos produce una dinámica poblacional relativamente estable. La distribución desigual de los recursos provoca la muerte de algunos individuos, pero ayuda a garantizar que los miembros de la población que poseen un territorio puedan reproducirse. Como el número de territorios en un área permanece igual a lo largo del tiempo, la población reproductora permanece constante, lo que produce un número similar de nuevos individuos en cada temporada de reproducción.
La competencia de lucha implica una distribución más equitativa de recursos que la competencia de competencia y ocurre cuando hay un grupo de recursos común del que no se puede excluir a un individuo. Por ejemplo, los animales que pastan compiten más fuertemente por el pasto a medida que su población crece y los alimentos se convierten en un recurso limitante. Cada herbívoro recibe menos alimento a medida que más individuos compiten por la misma cantidad de alimento. [4]
La finalización de la lucha puede conducir a una dinámica de población inestable, la división equitativa de los recursos puede dar como resultado que muy pocos organismos obtengan lo suficiente para sobrevivir y reproducirse y esto puede provocar caídas de población. Este fenómeno se llama sobrecompensación . Por ejemplo, las orugas de las polillas del cinabrio se alimentan mediante competencia, y cuando hay demasiadas orugas compitiendo, muy pocas son capaces de convertirse en pupas y se produce una gran caída demográfica. [14] Posteriormente, muy pocas polillas de cinabrio compiten intraespecíficamente en la próxima generación, por lo que la población crece rápidamente antes de estrellarse nuevamente.
El principal impacto de la competencia intraespecífica es la reducción de las tasas de crecimiento demográfico a medida que aumenta la densidad de población. Cuando los recursos son infinitos, no se produce competencia intraespecífica y las poblaciones pueden crecer exponencialmente. El crecimiento exponencial de la población es extremadamente raro, pero ha sido documentado, sobre todo en humanos desde 1900. Las poblaciones de elefantes ( Loxodonta africana ) en el Parque Nacional Kruger (Sudáfrica) también crecieron exponencialmente a mediados del siglo XX después de que se implementaron estrictos controles contra la caza furtiva. [15]
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dN(t)/dt = tasa de cambio de la densidad de población
N(t) = tamaño de la población en el momento t
r = tasa de crecimiento per cápita
K = capacidad de carga
La ecuación de crecimiento logístico es una herramienta eficaz para modelar la competencia intraespecífica a pesar de su simplicidad y se ha utilizado para modelar muchos sistemas biológicos reales. En densidades de población bajas, N(t) es mucho menor que K y, por lo tanto, el principal determinante del crecimiento demográfico es simplemente la tasa de crecimiento per cápita. Sin embargo, a medida que N(t) se acerca a la capacidad de carga, el segundo término de la ecuación logística se vuelve más pequeño, lo que reduce la tasa de cambio de la densidad de población. [dieciséis]
La curva de crecimiento logístico es inicialmente muy similar a la curva de crecimiento exponencial. Cuando la densidad de población es baja, los individuos están libres de competencia y pueden crecer rápidamente. Sin embargo, a medida que la población alcanza su máximo (la capacidad de carga), la competencia intraespecífica se vuelve más feroz y la tasa de crecimiento per cápita se desacelera hasta que la población alcanza un tamaño estable. En la capacidad de carga, la tasa de cambio de la densidad de población es cero porque la población es lo más grande posible según los recursos disponibles. [4] Los experimentos sobre las tasas de crecimiento de Daphnia mostraron una sorprendente adherencia a la curva de crecimiento logístico. [17] El punto de inflexión en el gráfico de densidad de población de Daphnia se produjo a la mitad de la capacidad de carga, como lo predice el modelo de crecimiento logístico.
Los experimentos de laboratorio de Gause en la década de 1930 mostraron un crecimiento logístico de los microorganismos. Inicialmente, las poblaciones de levadura cultivadas en tubos de ensayo crecieron exponencialmente. Pero a medida que los recursos se hicieron más escasos, sus tasas de crecimiento se desaceleraron hasta alcanzar la capacidad de carga. [3] Si las poblaciones fueran trasladadas a un contenedor más grande y con más recursos continuarían creciendo hasta alcanzar su nueva capacidad de carga. La forma de su crecimiento se puede modelar de manera muy eficaz con el modelo de crecimiento logístico.
