Los depredadores invasores pueden devastar un ecosistema. De hecho, una de las principales causas de extinción es la introducción de depredadores en un sistema aislado como una isla o un lago. La destrucción generalmente se atribuye a las opciones alimenticias del depredador, pero a veces la clave está enLas respuestas de los animales de presa, según un equipo internacional de investigadores dirigido por Robert Pringle de Princeton.
"Realmente no puedes entender las interacciones depredador-presa, o cómo los depredadores afectarán la biodiversidad y los ecosistemas, sin entender el comportamiento de la presa", dijo Pringle, profesor asociado de ecología y biología evolutiva ".qué presas cambian su comportamiento para evitar que las coman es algo difícil de predecir, pero sin entender eso, no se puede predecir nada más. La mayoría de la teoría en ecología simplemente supone que los depredadores comen presas, fin de la historia. El mundo real es más complicado. Pero no es tan complicado que no podamos llegar al fondo "
La pregunta se está volviendo cada vez más apremiante, señaló el coautor Rowan Barrett, Presidente de Investigación de Ciencias de la Biodiversidad de Canadá en la Universidad McGill en Montreal, Quebec. "La actividad humana está aumentando la aparición de nuevos depredadores que se introducen en ecosistemas anteriormente aislados".dijo: "Nuestro trabajo muestra que las consecuencias de estas invasiones de depredadores para la biodiversidad pueden depender en gran medida de los cambios en el comportamiento de las presas que alteran la forma en que las especies de presas usan sus ambientes".
Para abordar la pregunta, el equipo utilizó tres especies de lagartos: un depredador, el lagarto de cola rizada Leiocephalus carinatus , y dos especies de presa, anolis verdes Anolis smaragdinus y anolis marrones Anolis sagrei .Sus resultados aparecen en la edición del 6 de junio de Naturaleza .
Los investigadores viajaron a 16 pequeñas islas en las Bahamas que utilizaron como ecosistemas experimentales. Los anolis marrones se establecieron en los 16, y los investigadores introdujeron los otros dos lagartos por separado o en combinación.
"Es muy raro en la ecología poder manipular ecosistemas enteros; estas pequeñas islas son como grandes placas de Petri oceánicas que nos permiten realizar experimentos realmente apretados y convincentes", dijo Pringle. "Simplemente no es posible hacerque en la mayoría de los lugares "
Los investigadores descubrieron que, en ausencia de depredadores, las dos especies de anolis coexistían perfectamente, con anolis verdes en los árboles y anolis marrones que vivían más cerca del suelo. Las dos especies competían por los insectos, pero la competencia "no era severa".Pringle dijo. Pero cuando el equipo presentó a los depredadores de cola rizada, las anolis marrones huyeron a los árboles, donde el lagarto grueso que habitaba en el suelo no podía seguir. Esto intensificó la competencia entre las dos especies de presas por el espacio y la comida, lo que minósu capacidad de coexistir. Los resultados sugieren que cuando las presas pueden responder rápidamente a la presencia de un depredador cambiando su comportamiento, los depredadores pueden reducir la capacidad de coexistencia de las especies de presas.
"Una de las implicaciones clave de nuestro estudio es que el tamaño de los refugios que las presas tienen de los depredadores puede ser realmente importante para garantizar que las presas no se extingan", dijo Todd Palmer, coautor del estudio.Universidad de Florida ". Cuando no hay suficiente espacio para que las presas pasen el rato sin el riesgo constante de ser comidas, algo tiene que ceder, y es cuando vemos desaparecer especies. Algunos de los ejemplos más recientes de extinción catastrófica de especies, como elEl colapso de un grupo muy diverso de especies de peces en los grandes lagos africanos, puede haber ocurrido en parte porque simplemente no había suficiente espacio seguro en esos ecosistemas. Por lo tanto, nuestros hallazgos no solo nos dan algunas pistas sobre cómo manejar las futuras introducciones de depredadores,pero también una mejor comprensión de cómo pueden haber surgido extinciones pasadas también "
Esta investigación "proporciona un bello contraejemplo a una teoría ecológica clásica", dijo Gaku Takimoto, un ecólogo teórico de la Universidad de Tokio que no participó en la investigación. "En teoría, la depredación promueve la coexistencia de especies de presas competidoras por aplastamientocompetidores superiores y del lado de competidores inferiores, pero su experimento mostró que el riesgo de depredación causó que un competidor superior cambiara su hábitat para usurpar el de los competidores más débiles y destruir su coexistencia ".
Los científicos saben desde hace tiempo lo importantes que pueden ser los "depredadores trapezoidales" para los ecosistemas saludables. Según la teoría de los depredadores trapezoidales, los depredadores principales pueden evitar que una especie de presa se vuelva demasiado abundante y supere a todas las demás especies de presa, lo que generalmente debería aumentar ladiversidad de las especies en los niveles bajos de la cadena alimentaria. Si bien este estudio no anula este concepto, destaca que un ecosistema con un depredador superior no será necesariamente más diverso que uno sin un depredador superior.
"Los depredadores pueden reducir la diversidad de especies de presas", dijo Pringle. "Eso no es 'bueno' y no es 'malo', es lo que es. Lo importante para mí es que entendemos cómo y por qué los depredadorestienen los efectos que tienen, para que podamos predecir qué sucederá cuando los ecosistemas obtengan nuevos depredadores a través de invasiones o cuando pierdan a los depredadores existentes por extinciones. Eso es realmente lo que nuestro estudio pretendía hacer. No es un juego de moralidad. No haybueno y no malo. Solo estamos tratando de obtener una comprensión clara de la biología "
Los científicos todavía no entienden completamente todas las formas en que los depredadores introducidos afectan a las especies de presas residentes. En algunos casos, por supuesto, un depredador introducido puede devastar las poblaciones de presas simplemente comiéndolas. Pero las presas también pueden responder a los depredadores de maneras que reducensu probabilidad de ser comido, como esconderse en los árboles, como lo hicieron los anolis marrones. Allí, el riesgo de depredación es bajo, pero luego estas áreas se llenan y la competencia se vuelve intensa. Esto lleva al resultado opuesto de la depredación trapezoidal clásicaescenario; el equipo de Pringle lo llamó "competencia de refugio"
"Después de seis años de monitoreo de la población, descubrimos que los lagartos de cola rizada desestabilizaron la coexistencia de las presas competidoras al obligar a los anolis marrones y verdes a compartir los mismos refugios libres de depredadores e intensificaron la competencia entre ellos, lo que llevó a la extinción de algunospoblaciones ", dijo Barrett de McGill. Por lo tanto, sus resultados desafían la generalidad de la hipótesis de la depredación trapezoidal y apoyan la hipótesis de la competencia de refugio en este entorno, dijo.
Los investigadores querían profundizar más que simples encuestas de población, por lo que llevaron a cabo metabarcoding de ADN en muestras fecales de cada especie de lagarto, para analizar sus dietas. Metabarcoding de ADN, una poderosa herramienta que utiliza fragmentos cortos de ADN fecal para identificar las especies de presa que se comenpor un depredador, mostró cómo las especies de lagartos competían por los alimentos en las islas. Los investigadores también utilizaron análisis de isótopos estables para analizar cómo los tratamientos experimentales afectaron la longitud de las cadenas alimentarias en las islas y la posición de cada especie en los alimentos.cadena.
En conjunto, estas técnicas permitieron a los investigadores comprender sus resultados mucho más profundamente, dijo Pringle. "Muchas veces, realizarás un experimento en el campo y obtendrás algunos resultados, pero no necesariamente entenderás por quéobtuvo esos resultados: es posible que tenga una mejor suposición o una hipótesis preferida, pero a menudo es un poco ambiguo ", dijo." Durante mucho tiempo ha sido un objetivo mío integrar nuevas técnicas como el metabarcoding de ADN con técnicas establecidas como fangosas-boots experimentos de campo para tratar de obtener más información sobre el mecanismo. En este estudio, realmente entrelazamos todos estos elementos en el transcurso del experimento de seis años, y eso es muy satisfactorio ".
Pringle comparte coautoría con Tyler Kartzinel, un ex postdoctorado en su laboratorio que ahora está en la Universidad Brown, y con Todd Palmer de la Universidad de Florida. Otros coautores de Princeton son el estudiante graduado Matthew Hutchinson y el ex alumno graduado TylerCoverdale Ph.D.2018 y Josh Dakin Ph.D.2017 .La licenciada Lauren Wyman Clase de 2014 contribuyó al trabajo de campo, y ella y Annie Ferlmann Clase de 2016 hicieron tesis de último año utilizando datos de esteproyecto.
"El Dr. Pringle fue capaz de imitar las presentaciones naturales de nuevos competidores y depredadores y luego rastrear lo que sucede en tiempo real", dijo Jodie Jawor, directora de programa de la National Science Foundation, que financió esta investigación. "Esta es unaprueba rara y valiosa de lo que les sucede a las comunidades cuando se introducen nuevas especies ... Los hábitats y la composición de las comunidades animales pueden cambiar por varias razones desastres naturales, desarrollo, construcción, por lo que este trabajo nos ayuda a comprender los impactos ecológicos ypotencialmente abordarlos de manera proactiva y más plenamente informados "
La investigación fue apoyada por la Fundación Nacional de Ciencias de los Estados Unidos subvención DEB-1457697, el Instituto Ambiental de Princeton, un presidente de investigación de Canadá y una beca Vanier Canada del Consejo de Investigación de Ingeniería y Ciencias Naturales de Canadá.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Princeton . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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