La competencia intraespecífica es una interacción en la ecología de poblaciones , por la cual los miembros de la misma especie compiten por recursos limitados. Esto conduce a una reducción en la aptitud de ambos individuos, pero el individuo más apto sobrevive y es capaz de reproducirse. [1] Por el contrario, la competencia interespecífica ocurre cuando los miembros de diferentes especies compiten por un recurso compartido. Los miembros de la misma especie tienen requisitos bastante similares para los recursos, mientras que las diferentes especies tienen una superposición de recursos en disputa más pequeña , lo que resulta en 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 la competencia; si cada miembro de la especie puede obtener una cantidad suficiente de cada recurso, los individuos no compiten y la población crece exponencialmente . [1] El crecimiento exponencial prolongado es poco frecuente en la naturaleza porque los recursos son finitos y, por lo tanto, no todos los individuos de una población pueden sobrevivir, lo que conduce 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 en 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 dependiente de la densidad negativa . La tasa de crecimiento de la población que cae a medida que la población aumenta se puede modelar de manera efectiva con el modelo de crecimiento logístico . [3] La tasa de cambio de la densidad de población finalmente cae a cero, el punto que los ecólogos han denominado capacidad de carga ( K ). Sin embargo, una población solo 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 apoyar durante un período de tiempo más largo. [3] Los recursos dentro de un entorno son limitados y no son infinitos. [3] Un entorno solo puede soportar un cierto número de individuos antes de que sus recursos disminuyan por completo. [3] Números mayores que este sufrirán un crecimiento poblacional negativo hasta que finalmente alcancen la capacidad de carga, mientras que las poblaciones más pequeñas que la capacidad de carga crecerán hasta alcanzarla. [3]
La competencia intraespecífica no sólo implica interacciones directas entre miembros de la misma especie (como los ciervos machos que chocan sus cuernos cuando compiten por pareja), sino que también puede incluir interacciones indirectas en las que un individuo agota un recurso compartido (como un oso pardo que atrapa un salmón que luego ya no puede ser comido por los osos en diferentes puntos a lo largo de un río).
La forma en que los organismos reparten los recursos también varía y puede dividirse en competencia por competencia y competencia por competencia. La competencia por competencia implica una distribución relativamente uniforme de los recursos entre una población, ya que todos los individuos explotan un conjunto común de recursos. Por el contrario, la competencia por competencia es la distribución desigual de los recursos y se produce cuando las jerarquías de una población influyen en la cantidad de recursos que recibe cada individuo. Los organismos que se encuentran en los territorios más preciados o en la cima de las jerarquías obtienen una cantidad suficiente de los recursos, mientras que los individuos que no tienen un territorio no obtienen ninguno. [1]
La competencia por interferencia es el proceso por el cual los individuos compiten directamente entre sí en busca de un recurso. Puede implicar peleas, robos o combates ritualizados . La competencia intraespecífica directa también incluye animales que reclaman un territorio que luego excluye a otros animales de entrar en el 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 entrar en el área ya que corre el riesgo de enfrentarse a un miembro más dominante de la población . A medida que los organismos se encuentran entre sí durante la competencia por interferencia, pueden desarrollar estrategias de comportamiento y morfologías para superar a los rivales de su población. [4]
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Por ejemplo, diferentes poblaciones de la 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 efectiva luchar con más fuerza contra los rivales dentro de la especie en lugar de buscar otras opciones debido a la falta de alimento disponible. [5] Las salamandras más agresivas tienen más probabilidades de obtener los recursos que necesitan para reproducirse, mientras que las salamandras tímidas pueden morir de hambre antes de reproducirse, por lo que la agresión puede propagarse por la población .
Además, un estudio sobre flamencos chilenos ( Phoenicopterus chilensis ) encontró que las aves en pareja eran mucho más agresivas que las aves solas. Las aves en pareja tenían significativamente más probabilidades de iniciar un encuentro agonístico en defensa de su pareja o cría, mientras que las aves solas normalmente no se reproducían y tenían menos probabilidades de pelear. [6] No todos los flamencos pueden aparearse en la población debido a una proporción sexual inadecuada o algunos flamencos dominantes se aparean con múltiples parejas. Las parejas son un recurso ferozmente 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 a través de la competencia explotadora o aparente . La competencia explotadora implica que los individuos agotan un recurso compartido y ambos sufren una pérdida de aptitud como resultado. Es posible que los organismos no entren en contacto y solo interactúen a través del recurso compartido de manera indirecta.
Por ejemplo, se ha demostrado experimentalmente una competencia explotadora entre arañas lobo juveniles ( Schizocosa ocreata ). Tanto el aumento de la densidad de arañas jóvenes como la reducción del suministro de alimento disponible redujeron el crecimiento de las arañas individuales. El alimento es claramente un recurso limitante para las arañas lobo, pero no hubo competencia directa entre los juveniles por el alimento, solo una reducción en la aptitud 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 predice el modelo de crecimiento logístico ). Esto también se ve en el lagarto vivíparo o Lacerta vivipara , donde la existencia de morfos de color dentro de una población depende de la densidad y la competencia intraespecífica.
En los organismos estacionarios, como las plantas, la competencia por explotación desempeña un papel mucho más importante que la competencia por interferencia, porque los individuos están arraigados a un área específica y utilizan los recursos de su entorno inmediato. Los árboles jóvenes competirán por la luz, la mayor parte 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 que es una de las razones por las que las distancias de dispersión de las semillas pueden ser tan grandes. Las semillas que germinan muy cerca de los padres tienen muchas probabilidades de ser superadas por la competencia y morir.
La competencia aparente ocurre en poblaciones que son depredadas. Un aumento en la población de las especies 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 en la aptitud como consecuencia del aumento del tamaño de la población. La competencia aparente generalmente se asocia con la competencia interespecífica en lugar de intraespecífica, por la cual dos especies diferentes comparten un depredador común . Una adaptación que hace que una especie tenga menos probabilidades de ser devorada resulta en una reducción en la aptitud para la otra especie presa porque la especie depredadora caza más intensamente ya que el alimento se ha vuelto más difícil de obtener. Por ejemplo, los eslizones nativos ( Oligosoma ) en Nueva Zelanda sufrieron una gran disminución en la población después de la introducción de conejos ( Oryctolagus cuniculus ). [9] Ambas especies son devoradas por hurones ( Mustela furo ), por lo que la introducción de conejos resultó en la inmigración de hurones al área, lo que luego agotó el número de eslizones.
La competencia por concurso se da cuando un recurso está asociado a un territorio o a una estructura jerárquica dentro de la población. Por ejemplo: los monos capuchinos de cara blanca ( Cebus capucinus ) tienen diferentes ingestas de energía en función de su clasificación dentro del grupo. [10] Tanto los machos como las hembras compiten por territorios con el 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 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 en la defensa de su territorio en comparación con sus contrapartes amarillas. [11]
Los encuentros agresivos pueden resultar costosos para los individuos, ya que pueden resultar heridos y ser menos capaces 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 enfrentamientos ritualizados complejos cuando cortejan a las hembras. Por lo general, el macho más grande gana y las peleas rara vez terminan en lesiones para alguno de los combatientes. [12]
Sin embargo, a veces el recurso puede ser tan preciado que pueden ocurrir enfrentamientos potencialmente fatales para adquirirlo. Los elefantes marinos machos, Mirounga augustirostris , participan en feroces exhibiciones competitivas en un intento de controlar un gran harén de hembras con las que aparearse. La distribución de las hembras y el éxito reproductivo posterior es muy desigual entre los machos. El éxito reproductivo de la mayoría de los machos es cero; mueren antes de la edad reproductiva o los machos de rango superior les impiden aparearse. Además, solo unos pocos machos dominantes representan 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 competencia produce una dinámica de población relativamente estable. La distribución desigual de los recursos hace que algunos individuos mueran, 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 por competencia implica una distribución más equitativa de los recursos que la competencia por competencia y ocurre cuando existe un conjunto común de recursos del que no se puede excluir a ningún individuo. Por ejemplo, los animales de pastoreo compiten más fuertemente por la hierba a medida que su población crece y el alimento se convierte 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 competencia puede llevar a una dinámica poblacional inestable, la división equitativa de los recursos puede resultar en que muy pocos organismos obtengan lo suficiente para sobrevivir y reproducirse y esto puede causar caídas poblacionales. Este fenómeno se llama sobrecompensación . Por ejemplo, las orugas de las polillas cinabrio se alimentan mediante competencia de competencia, y cuando hay demasiadas orugas compitiendo muy pocas son capaces de pupar y hay una gran caída poblacional. [14] Posteriormente, muy pocas polillas cinabrio compiten intraespecíficamente en la siguiente generación, por lo que la población crece rápidamente antes de caer nuevamente.
El principal impacto de la competencia intraespecífica es la reducción de las tasas de crecimiento de la población 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 de la década de 1900 después de que se establecieran 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 de la población 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. [16]
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 en función de 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 ocurrió a la mitad de la capacidad de carga, como predijo el modelo de crecimiento logístico.
Los experimentos de laboratorio de Gause en la década de 1930 mostraron un crecimiento logístico en los microorganismos. Las poblaciones de levadura cultivadas en tubos de ensayo crecieron inicialmente de forma exponencial, 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 se trasladaban a un recipiente más grande con más recursos, seguirían creciendo hasta alcanzar su nueva capacidad de carga. La forma de su crecimiento se puede modelar de forma muy eficaz con el modelo de crecimiento logístico.
