Diversidad funcional y ensamblaje de comunidades

Cada vez existe más evidencia empírica de cómo el estudio de la diversidad funcional puede ayudar a esclarecer muchos patrones observados en las comunidades y de ligarlos con los procesos que las estructuran. Aun cuando se han logrado grandes avances en la comprensión de la estructura de las comunidades, sigue sin estar clara la relación que existe entre ésta y las diversidades taxonómica y funcional en sistemas naturales. Para lograr un mejor entendimiento de esta relación, es necesario que los estudios incorporen más de un nivel trófico. Los peces son un modelo excelente para estudiar comunidades con diferentes niveles tróficos en ambientes naturales. Actualmente, el estudio funcional de las comunidades ícticas cuenta con una aproximación sólida, tanto teórica como analíticamente, que permite analizar los atributos funcionales por medio de un enfoque ecomorfológico.

Los humedales dulceacuícolas de la Reserva de la Biósfera de Sian Ka’an (RBSK) proporcionan una oportunidad única para estudiar comunidades de peces en un ambiente libre de alteraciones antropogénicas. Estos humedales están constituidos por pozas permanentes y temporales cuya interconexión depende de las condiciones hidrometeorológicas. Durante la temporada de lluvias, el aumento en el nivel del agua permite la dispersión de los peces y la colonización de nuevos hábitats en toda el área. Durante la temporada seca, el nivel del agua disminuye tanto que las pozas temporales pueden secarse por completo dependiendo de la severidad de la estación. Sin embargo, existen pozas permanentes que están conectadas al sistema de agua subterránea y sirven de refugios para las comunidades de peces. Además, la dinámica de parches del sistema genera réplicas naturales en el hábitat de los peces. Estas características hacen del sitio un modelo muy adecuado para probar cómo la dinámica de contracción y expansión modifica la estructura funcional de las comunidades, así como para poner a prueba hipótesis sobre las reglas de ensamblaje de las comunidades.

En este trabajo se analiza el enfoque de la diversidad funcional como herramienta teórica para el estudio de la ecología de las comunidades de peces. En primer lugar, se llevó a cabo una revisión de literatura con el objetivo de brindar un panorama general del concepto de diversidad funcional y su aplicación en el estudio de la ecología de comunidades (Capítulo II). En este capítulo se examinan los conceptos de rasgo funcional, nicho funcional y redundancia funcional. Asimismo, se analizan los alcances de la clasificación de especies en grupos funcionales, la relación que existe entre la diversidad taxonómica y la diversidad funcional, y la aplicación de la diversidad funcional para poner a prueba reglas de ensamblaje.

En segundo lugar, se estudiaron las comunidades de peces de la RBSK con el objetivo de entender cómo la dinámica de contracción y expansión modifica la estructura funcional de las comunidades (Capítulo III). Las especies fueron clasificadas según su similitud en dos funciones: obtención de alimento y locomoción. También se analizaron los cambios en la estructura de los grupos funcionales entre hábitats (permanentes y temporales) y temporadas (lluvias y secas). Se detectaron seis grupos funcionales con características ecológicas distintas: dos de los grupos presentaron una alta redundancia funcional, mientras que tres de ellos están representados por una sola especie con una función ecológica particular. En las pozas permanentes y durante la temporada de secas, tanto la riqueza como la diversidad de grupos funcionales fueron menores. Durante la temporada de lluvias se detectaron todos los grupos funcionales y la estructura de los grupos fue similar entre los hábitats. Estos resultados sugieren que los filtros ambientales tienen un efecto durante la temporada de secas en la estructura de las comunidades, mientras que la complementariedad de nicho actúa durante la temporada de lluvias.

En tercer lugar, se realizó un estudio para analizar si los filtros ambientales son responsables de la estructura de las comunidades en un gradiente ambiental (Capitulo IV). Las comunidades se analizaron utilizando un índice de dispersión funcional contrastado contra un modelo nulo. Este método se llevó a cabo en cinco pozas permanentes al inicio, a la mitad y al final de la temporada de secas. Se encontró una clara diferencia en las condiciones ambientales entre el humedal y las pozas, así como un gradiente ambiental con el paso de la temporada de secas. Durante el inicio de la temporada, ninguna comunidad difirió significativamente de lo esperado por el azar. Sin embargo, conforme avanzó la temporada se encontró que la dispersión funcional era significativamente menor que el azar en todos los sitios excepto en uno. Estos resultados son evidencia de que los filtros ambientales son responsables de la estructuración de las comunidades durante la temporada seca. Además, muestran que los filtros ambientales tienen un papel dinámico a lo largo del gradiente ambiental.

En síntesis, esta investigación permite concluir que: 1) los procesos que estructuran las comunidades lo hacen a nivel de funciones y no de especies; 2) los filtros ambientales no determinan qué especies sobreviven en un sitio, sino cuál es la combinación más adecuada de rasgos funcionales que permiten a un organismo sobrevivir en él; y 3) las reglas de ensamblaje operan de forma dinámica sobre las comunidades, tanto espacial como temporalmente; esta heterogeneidad podría explicar el mantenimiento de la biodiversidad en sistemas naturales. Estas tres conclusiones inciden de manera directa en la teoría ecológica y pueden ser puestas a prueba en otras comunidades biológicas.

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Cita: Córdova-Tapia F. 2016. Diversidad funcional y ensamblaje de las comunidades de peces en humedales tropicales. Tesis para obtener el grado de Doctor en Ciencias, Posgrado en Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Autónoma de México.

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