La ecomorfología o morfología ecológica es el estudio de la relación entre el papel ecológico de un individuo y sus adaptaciones morfológicas . [1] El término "morfológico" aquí está en el contexto anatómico . Tanto la morfología como la ecología exhibida por un organismo están influenciadas directa o indirectamente por su entorno, y la ecomorfología tiene como objetivo identificar las diferencias. [2] La investigación actual pone énfasis en vincular la morfología y el nicho ecológico midiendo el desempeño de los rasgos (es decir, velocidad de sprint, fuerza de mordida, etc.), comportamientos asociados y resultados de aptitud física de las relaciones.
La investigación ecomorfológica actual se centra en un enfoque funcional y su aplicación a la ciencia. Una ampliación de este campo da la bienvenida a más investigaciones en el debate sobre las diferencias entre la composición ecológica y morfológica de un organismo .
Las raíces de la ecomorfología se remontan a finales del siglo XIX. [3] Entonces, la descripción y comparación de la forma morfológica, principalmente para su uso en la clasificación de aves , fue el punto focal de la investigación morfológica. Sin embargo, durante las décadas de 1930 y 1940, la morfología como campo se redujo. Probablemente esto se debió al surgimiento de nuevas áreas de investigación biológica habilitadas por nuevas técnicas. La década de 1950 no sólo trajo un cambio en el enfoque de los estudios morfológicos, lo que resultó en el desarrollo de la morfología evolutiva en forma de preguntas teóricas y un resurgimiento del interés en este campo. [4] La cinematografía de alta velocidad y la cinematografía de rayos X comenzaron a permitir la observación de los movimientos de las partes, mientras que la electromiografía permitió la observación de la integración de las actividades musculares. Juntas, estas metodologías permitieron a los morfólogos profundizar mejor en las complejidades de su estudio. Fue entonces, en las décadas de 1950 y 1960, cuando los ecólogos comenzaron a utilizar medidas morfológicas para estudiar cuestiones evolutivas y ecológicas. Esto culminó con Karr y James acuñando el término "ecomorfología" en 1975. [5] Al año siguiente , finalmente se establecieron los vínculos entre la morfología de los vertebrados y la ecología , creando las bases de la ecomorfología moderna. [6] [7]
La morfología funcional se diferencia de la ecomorfología en que se ocupa de las características que surgen de la forma en distintos niveles de organización . [8] La ecomorfología, por otro lado, se refiere a aquellas características que se puede demostrar que se derivan de la ecología que rodea a la especie. En otras palabras, la morfología funcional se centra en gran medida en la relación entre forma y función, mientras que la ecomorfología se interesa en la forma y las influencias de las que surge. Los estudios de morfología funcional a menudo investigan las relaciones entre la forma del músculo esquelético y propiedades físicas como la generación de fuerza y la movilidad articular. [9] Esto significa que los experimentos de morfología funcional pueden realizarse en condiciones de laboratorio, mientras que los experimentos ecomorfológicos no. Además, los propios estudios de morfología funcional proporcionan datos insuficientes para sacar conclusiones sobre las adaptaciones ambientales de una especie. Sin embargo, los datos proporcionados por estos estudios pueden respaldar y enriquecer la comprensión de las adaptaciones ecomorfológicas de una especie. [3] Por ejemplo, se ha investigado la relación entre la organización del sistema de brazo de palanca de la mandíbula, el tamaño de la boca y la generación de fuerza de los músculos de la mandíbula y el comportamiento alimentario del pez luna. [10] Trabajos de esta variedad brindan apoyo científico a conceptos aparentemente intuitivos. Por ejemplo, un aumento en el tamaño de la boca corresponde a un aumento en el tamaño de la presa. Sin embargo, también existen tendencias menos obvias. El tamaño de las presas de los peces no parece correlacionarse tanto con el tamaño corporal como con las características del aparato alimentario.
El trabajo anterior es sólo un ejemplo de un estudio de comportamiento basado en la ecomorfología. Los estudios de esta variedad son cada vez más importantes en el campo. Los estudios de comportamiento interrelacionan la funcional y la ecomorfología. Estudios de este tipo han demostrado que características como la capacidad locomotora de las aves en busca de alimento afectan las preferencias dietéticas. [11] Los estudios de comportamiento son particularmente comunes en la pesca y en el estudio de las aves. [12] Otros estudios intentan relacionar los hallazgos ecomorfológicos con los hábitos dietéticos de las especies. Griffen y Mosblack (2011) investigaron las diferencias en la dieta y la tasa de consumo en función de la ecomorfología intestinal . [13] De hecho, se encontró que el volumen intestinal se correlaciona positivamente con el aumento de la tasa metabólica. Los estudios ecomorfológicos a menudo se pueden utilizar para determinar la presencia de parásitos en un contexto temporoespacial determinado, ya que la presencia de parásitos puede alterar el uso del hábitat del huésped . [14]
Otro trabajo actual dentro de la ecomorfología se centra en ampliar la base de conocimientos para permitir que los estudios ecomorfológicos incorporen una gama más amplia de hábitats , taxones y sistemas. Gran parte del trabajo actual también se centra en la integración de la ecomorfología con otros campos comparativos como la filogenética y la ontogenética para comprender mejor la morfología evolutiva. [15]
Es necesario comprender la ecomorfología cuando se investigan tanto los orígenes como las razones de la biodiversidad dentro de una especie . La ecomorfología es fundamental para comprender los cambios en la morfología de una especie en la que los subconjuntos ocupan diferentes nichos ecológicos , demuestran diferentes técnicas reproductivas y tienen diversas modalidades sensoriales. [15] [16] Los estudios realizados sobre especies con alta biodiversidad frecuentemente investigan hasta qué punto la morfología de las especies está influenciada por su ecología. Los peces óseos se utilizan a menudo para estudiar la ecomorfología debido a su larga historia evolutiva, su alta biodiversidad y su ciclo de vida de múltiples etapas. [15] Los estudios sobre la diversidad morfológica de los cíclidos africanos realizados por Fryer e Iles fueron algunos de los primeros en demostrar la ecomorfología. Esto se debe en gran medida a que los cíclidos tienen una gran biodiversidad , una amplia distribución, la capacidad de ocupar varios nichos ecológicos y diferencias morfológicas obvias. [17] La ecomorfología también se utiliza a menudo para estudiar el paleohábitat de una especie y/o su morfología evolutiva.
La historia de cómo una especie ha experimentado adaptaciones morfológicas para adaptarse mejor a su función ecológica puede utilizarse para sacar conclusiones sobre su paleohábitat. Las morfologías de las paleoespecies encontradas en un lugar ayudan a hacer inferencias sobre la apariencia y las propiedades anteriores de ese hábitat. La investigación que utiliza este enfoque se ha realizado ampliamente utilizando fósiles de bóvidos debido a sus grandes esqueletos y la extensa radiación de especies . [18] Plummer y Bishop realizaron un estudio utilizando bóvidos africanos existentes para investigar el paleoambiente del animal en función de su preferencia de hábitat. [19] La fuerte correlación encontrada entre la filogenia de los bóvidos y la preferencia de hábitat sugiere que vincular la morfología y el hábitat depende del taxón . La evidencia también sugiere que un estudio más profundo de la ecomorfología de hábitats previamente existentes puede ser útil para determinar el riesgo filogenético asociado con las especies que viven en un hábitat específico. [18]
El estudio de la morfología evolutiva se refiere a los cambios en la morfología de las especies a lo largo del tiempo para adaptarse mejor a su entorno. [3] [16] Estos estudios se llevan a cabo comparando las características de los grupos de especies para proporcionar una narrativa histórica de los cambios en la morfología observados con los cambios en el hábitat. Primero se debe conocer la historia de las características y la homología de una especie antes de poder observar la historia de la morfología evolutiva. Esta área de la biología sirve sólo para proporcionar una explicación nominal de la biología evolutiva, ya que se requiere una explicación más profunda de la historia de las especies para proporcionar una explicación exhaustiva de la evolución dentro de una especie.
Se ha sugerido que las correlaciones entre la biodiversidad de las especies y ambientes particulares pueden no necesariamente deberse a la ecomorfología, sino más bien a una decisión consciente tomada por las especies de reubicarse en un ecosistema al que sus morfologías se adaptan mejor. Sin embargo, actualmente no existen estudios que aporten evidencia concreta que respalde esta teoría. Se han realizado estudios para predecir la preferencia del hábitat de los peces basándose en la morfología corporal, pero no se pudo hacer una distinción definitiva entre la correlación y la causalidad de la preferencia del hábitat de los peces. [20]
Betz, O. (2006), Ecomorfología: integración de forma, función y ecología en el análisis de estructuras morfológicas, Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie 15, 409-416.