El bosque nublado es una red en la cual todos los organismos están conectados
Por: Juan Carlos Narváez y Carlos Morochz
Introducción
“Everything is Connected”: The Interconnected Life of Plants and Animals
La ecología es la rama de las ciencias biológicas que estudia las interacciones entre los organismos vivos, su ambiente físico y entre ellos. Ampliamente interpretadas, estas interacciones toman en cuenta todo lo que nosotros hallamos fascinante acerca de las plantas y animales, que nutrientes ellos necesitan y como los obtienen, cuando se reproducen, como sobreviven el rigor de los climas extremos, el por qué son grandes o pequeños, o tienen colores brillantes o apagados, y muchas otras facetas más de sus vidas.
La vida de las plantas o animales en cierto modo es la suma de sus interacciones con otros miembros o no de su misma especie y con el ambiente que los rodea. De particular interés son las numerosas y diversas interacciones ecológicas que ocurren entre las distintas especies. Muchas de ellas pueden ser clasificadas en una o varias categorías generales. Basadas en como dos especies se afectan mutuamente cuando interactúan; estas pueden ser positivas, negativas o neutrales. A las distintas interacciones biológicas se las conocen de manera general como relaciones simbióticas y pueden ser clasificadas en distintos tipos como: Competencia, depredación, mutualismo, comensalismo y parasitismo.
En nuestra experiencia en Mashpi vamos a poder observar algunas de las interacciones que ocurren entre las distintas especies que habitan este bosque y así podremos entender mejor por qué este ecosistema es tan diverso.
Competencia
Es una relación ecológica en la cual ninguna de las especies que interactúan se beneficia. La competencia ocurre cuando dos individuos de la misma o de diferente especie usan el mismo recurso (por ejemplo: Un cierto tipo de alimento o los distintos lugares de anidamiento en un árbol, etc.) y este recurso es insuficiente para cubrir todas sus necesidades, en otras palabras, es limitado. Como resultado ambas especies son menos exitosas de lo que pudieran ser en ausencia de esta interacción.
“Estas dos especies comparten el mismo nicho ecológico y por lo tanto parecen entrar en competencia directa. Sin embargo este no es el caso”
La alta competencia que existe entre las especies que habitan los bosques tropicales es también una de las teorías usadas para explicar la alta diversidad en este lugar. La misma argumenta que el alto nivel de competencia entre las especies a lo largo del tiempo ha resultado en un incremento en la especialización, así cada especie ha evolucionado en un especialista enfocado en un recurso específico.
De esta manera, si un nicho ecológico es la constelación de recursos requeridos por una especie en particular, la hipótesis de la competencia entre especies (inter-específica) argumenta que los nichos en los trópicos se han vuelto más estrechos por acción de la competencia y su especialización en un determinado lugar dentro de su nicho ecológico, como por ejemplo una fuente de alimento específica o el lugar determinado donde habitan dentro de la estructura del bosque. Esta tendencia hacia la especialización también ocurre como respuesta a la competencia intra-específica (entre miembros de una misma especie) y ha desembocado en un proceso llamado especiación dando como resultado un mayor número de especies en el bosque tropical.
Para explicar de mejor manera cómo actúa la competencia tomemos como ejemplo dos especies de felinos que habitan los bosques neotropicales: Los ocelotes (Leopardus pardalis) y los margays (Leopardus wiedii). Si asumiéramos que por tener un tamaño y comportamiento similar ambas especies podrían alimentarse de las mismas presas (aves, lagartijas, serpientes y mamíferos pequeños), y además las dos son igualmente de hábitos nocturnos. Estas dos especies compartirían el mismo nicho ecológico y por consiguiente entrarían en competencia directa, pero esto no ocurre así, ya que los margays trepan y cazan de manera rutinaria en los árboles, mientras que los ocelotes atrapan a sus presas casi exclusivamente en el suelo del bosque, es así como sus nichos no están completamente solapados.
Estos dos felinos comparten un mismo ancestro común y solo podemos suponer que quizá la abundancia de presas en el pasado fue un factor determinante para que algunos de estos ancestros empiecen a buscar en los árboles una fuente alternativa de alimento, reduciendo así la competencia intra-específica y derivando en la separación de estas dos especies.
Leks
La competencia también puede ocurrir inclusive entre los machos de una misma especie, los cuales buscan acceder a las hembras, en este caso ellas son el recurso limitado, para así poder tener acceso a la cópula y poder pasar sus genes a la siguiente generación. Como vimos anteriormente la competencia entre miembros de una misma especie juega un papel primordial en la selección natural. Y esta competencia de los machos por las hembras y la selección que ellas realizan de los machos con las características más adecuadas que desean pasar a la siguiente generación se llama selección sexual, y es un capítulo aparte en la selección natural.
“Los machos de la misma especie se reúnen y realizan distintos tipos de despliegues como bailes o cantos que usan para llamar la atención de las hembras”
Claros del bosque
En el caso de las plantas una vez que las semillas germinan inicia la competencia por los nutrientes que puedan captar del suelo o del sustrato donde crecen, además también por el agua y luz que necesitan para crecer. Esta feroz competencia por los recursos se puede apreciar de manera aún más notoria cuando un árbol es derribado por el viento, la lluvia o simplemente porque el peso de las epifitas u otras plantas terminan por colapsar los arboles viejos debilitados en sus estructuras por enfermedades o termitas, creando así un claro en el bosque.
“Un claro en el bosque brinda una oportunidad enorme para que la vida renazca”
Al caer al suelo su copa aplasta toda la vegetación del piso. Además, los arboles están conectados entre sí mediante lianas y cuando un árbol se cae estas lianas actúan como cables que halan y derriban los arboles circundantes.
Un claro en el bosque brinda una oportunidad enorme para que la vida renazca, ya que las semillas que aguardaban dormidas en el suelo o que son traídas hasta aquí empiezan a germinar, gracias a la gran cantidad de luz. Las pequeñas plantas comienzan a crecer de manera acelerada iniciando una dura competencia por los nutrientes y la luz disponible.
El árbol que llega primero a la parte más alta del claro tiene más oportunidades de desarrollarse, engrosar su tallo y con sus ramas cubrir todo el claro. Las plantas que pierden la carrera quedan debajo de la sombra y su crecimiento es frenado de golpe o en algunos casos mueren por no tolerar la sombra.
A las plantas que llegan a colonizar y se desarrollan primero en un claro se las conoce como pioneras y son el primer paso en la transformación de este claro en un tupido bosque.
“La muerte está inextricablemente ligada a la vida, lo que garantiza la continuación del bosque en el transcurso del tiempo”.
Generalmente, en un claro, primero crecen las herbáceas como los platanillos (Heliconias) o los bijaos (Marantáceas), que luego son remplazadas por los arbusto, ejemplo el sapan (Trema micrantha) o algunas especies de asteráceas y finalmente los árboles de crecimiento rápido como los guarumos (Cecropia spp.), balsas (Ocrhoma piramidale) y los siete cueros (Miconia sp.) hacen su aparición. Las especies pioneras necesitan de mucha luz para vivir, es así que cuando la sombra de otro árbol termina por cubrirlas su crecimiento se detiene llegando inclusive a morir.
Luego del establecimiento de las plantas pioneras y una vez que las especies más aptas han crecido y cubierto el claro, otra dura lucha inicia, y es cuando las plantas de crecimiento lento empiezan a reclamar su espacio dentro del claro. Estas plantas pueden tolerar la sombra, por lo que tienen una ventaja sobre las pioneras. El proceso de sucesión termina cuando las especies de crecimiento lento remplazan a las plantas pioneras. Muchas de las maderas finas como el Cucharillo (Mashpi Magnolia), el Copal (Dacriodes cupularis), el Sande (Brosimum utile) o el Tangaré (Carapa guianensis) son árboles de crecimiento lento y son características de un bosque primario.
Los claros son muy importantes por que apoyan a la biodiversidad del bosque, crean microclimas y condiciones únicas para ciertos organismos. A este ciclo de formación de claros y reconstrucción del bosque hasta llegar a un bosque maduro nuevamente se lo conoce como sucesión ecológica. Así se liga la muerte de un árbol con el renacimiento de la vida asegurando la continuidad del bosque a través del tiempo.
Figura 2.- Árbol de siete cueros (Miconia sp.), es una especie pionera que se la encuentra mayormente en los bosques en regeneración y es un indicador de los procesos de sucesión ecológica.
Depredación
Es una interacción ecológica en la cual una especie (el depredador) se beneficia de otra (la presa) la cual es dañada. La mayoría de personas piensan como si depredación solamente ocurre cuando un depredador grande como un puma (Puma concolor) caza un venado, lo cual es correcto, pero depredación también incluye cosas simples como una avispa comiéndose una larva o un insecto comiéndose una semilla.
Un curioso ejemplo de depredación ocurre en los suelos del bosque nublado que son muy pobres en nutrientes por ser muy ácidos debido a su origen arcilloso (oxisoles infértiles) y a que a lo largo del tiempo han perdieron nutrientes debido a que fueron lavados del suelo por las lluvias.
“Las plantas solo toman prestado los nutrientes y luego al morir las devuelven al suelo”
Así que cuando las hojas muertas caen al suelo, formando una capa que se conoce como hojarasca son luego depredadas por centenares de organismo descomponedores como hongos, algunos insectos, las lombrices de tierra y bacterias, de esta manera la materia orgánica inicia su proceso de descomposición, que no es más que la liberación de los compuestos inorgánicos atrapados en el tejido muerto al suelo, para que estos a su vez nutran a las plantas del bosque.
Desde este enfoque las plantas solo toman prestados los nutrientes y luego al morir los regresan al suelo para que nuevas plantas los puedan aprovechas, cerrando en círculo, y por lo que podemos decir que en los bosques tropicales la muerte nutre a la vida.
Parasitismo
Al igual que la depredación, el parasitismo es una relación entre dos especies donde la una se beneficia (el parásito) y la otra es dañada (el hospedero). Pero la diferencia es que, si en la depredación un animal mata y se come al otro; En el parasitismo, el parasito, se alimenta lentamente del hospedero y en la mayoría de los casos no lo mata.
Hay parásitos internos como los protozoos y distintos tipos de lombrices intestinales, y hay parásitos externos como las sanguijuelas, las garrapatas y ácaros. Incluso un venado rumiando las hojas de un arbusto podría ser considerado un tipo de parasitismo.
“Las plantas obtienen estos químicos como un subproducto del metabolismo y que a través de cientos de años de evolución han probado ser una efectiva defensa contra cualquier organismo que las ingiera”
Si decimos que la herbivoría es un tipo de parasitismo, entonces también podríamos ver como las distintas plantas y sus herbívoros se relacionan. Por ejemplo, en un experimento realizado en la Amazonía se midió la biomasa total existe en 1 hectárea de bosque, siendo esta de 900 toneladas métricas. De este total solamente 0.2 toneladas métricas correspondía a todos los animales e insectos que vivían dentro de esta hectárea, es decir en comparación con la biomasa vegetal la biomasa animal corresponde solo al 0,02%.
Lo más insólito es que sólo el 7% de los organismos de esta hectárea se alimentaban de hojas vivas, mientras que alrededor del 69% lo hacían de materia vegetal muerta o en descomposición. Así el resto de los organismos que quedan en esta hectárea cazan y se alimentan de otros. Pero ¿por qué siendo las plantas una fuente de alimento aparentemente abundante, sólo un pequeño porcentaje de organismos se alimenta de ella?
La respuesta sé encuentra en el interior de las hojas, ya que estas están llenas de químicos nocivos para los herbívoros. Las plantas obtienen estos químicos como un subproducto del metabolismo y que a través de cientos de años de evolución han probado ser una efectiva defensa contra cualquier organismo que las ingiera.
Entre los principales químicos de defensa tenemos: Alcaloides, saponinas, glucósidos cianogénicos y cardiacos, taninos, fenoles, terpenos, aminoácidos tóxicos y oxalato de calcio.
La carrera armamentista: Plantas versus herbívoros.
Lo herbívoros y las plantas están en una constante “carrera armamentista”, ya que no solo las plantas han desarrollado numerosos tipos de defensa, sean estos físicos o químicos, la evolución funciona siempre en ambas direcciones, así los herbívoros también han desarrollado estrategias para poder engañar a las plantas y aprovechar sus nutrientes.
“Si usted ha leído el famoso cuento de Lewis Carroll, tal vez un pasaje de la historia donde Alicia al tratar de huir de la Reina Roja corría lo más rápido que podía, pero no avanzaba, porque el suelo se movía al igual que ella (como en una banda sin fin)”
Tengan en mente que el desarrollo evolutivo de muchas estrategias de defensa en las plantas ha ocurrido por la misma presión de selección que los herbívoros ejercen sobre las plantas, sin embargo, una vez que estas estrategias han evolucionado, las mismas actúan al revés, como una fuerza de selección sobre los herbívoros, los cuales tienen que adaptarse y desarrollar nuevas estrategias para poder alimentarse de las plantas sin ser dañados.
A este efecto se llama la Hipótesis de la Reina Roja, y para quienes quizá hayan leído el famoso cuento de Lewis Carroll “Alicia en el País de las Maravillas”, talvez recuerden un pasaje de la historia donde Alicia al tratar de huir de la Reina Roja corría lo más rápido que podía, pero no avanzaba, porque el suelo se movía al igual que ella (como en una banda sin fin). Es así que los herbívoros deben compensar las mejoras defensivas de las plantas, para poder alimentarse de ellas y las plantas deben crear continuamente mecanismos de defensa en contra de los herbívoros, esta hipótesis también explica como el perfeccionamiento continuo de las estrategias de defensa y alimentación ayuda a mantener el equilibrio entre el hospedero y su parasito o también entre el depredador y su presa (depredación). Así la sobre especialización de uno no levaría a la
Plantas versus insectos
“Existen plantas que usan látex que imposibilita a escarabajos penetrar semillas”
Otro ejemplo de herbivoría encontramos entre las pasifloras, con sus hojas ricas en cianuro (glucósidos cianogénicos) son muy toxicas para casi todos los herbívoros, sin embargo, las orugas de las mariposas del género Heliconius, están especializadas en alimentarse únicamente de estas plantas, ya que a través de la evolución estas orugas desarrollaron encimas capaces de asimilar el cianuro. En este caso la especialización rindió sus frutos, ya que esta especie al limitar su fuente de alimento limita también el número de defensas con los que tendría que lidiar.
Hay plantas que usan látex que imposibilita a escarabajos penetrar semillas, o mucílagos (moco) que protege a los brotes.
Quizá uno de los eventos de parasitismo más extremos que ocurren en el bosque es cuando las esporas del hongo Cordyceps invaden los cuerpos de algunas especies de insectos. El micelio invade el cuerpo del insecto, remplazando sus tejidos, incluso el hongo llega a afectar el sistema nervioso del insecto cambiando su comportamiento.
Mutualismo
Esta es una interacción positiva entre individuos de distintas especies, en donde ambas se benefician. Para entender mejor el mutualismo veamos algunos ejemplos:
Polinización
La polinización, aquí las plantas y sus polinizadores se comprometen en una estrecha interacción, donde el polinizador ofrece un servicio a cambio de un recurso, esto quiere decir que las plantas ofrecen el néctar, como recurso alimenticio, mientras el polinizador sirve de medio de trasporte para el polen lo que ayuda a la planta a reproducirse.
“A lo largo del tiempo los colibríes han logrado adaptar sus picos al tamaño de las distintas flores disponibles en el bosque”
En Mashpi esto podemos observar en nuestro jardín de Colibríes, donde estas curiosas aves visitan las flores de donde toman el néctar, pero al ingresar sus picos dentro de la flor su cabeza queda cubierta de polen, y al volar a la siguiente flor ayudan a la reproducción de la planta.
A lo largo del tiempo los colibríes han logrado adaptar sus picos al tamaño de las distintas flores disponibles en el bosque, al igual que las flores han cambiado sus estructuras para adaptarse al tamaño y forma de los picos de los colibríes. Como pueden ver la presión de selección ha trabajado en ambos sentidos, afectando la evolución de las dos especies por igual, afianzando su cooperación mutua. De esta manera los colibríes al especializarse en un solo tipo de flor, reducen la competencia por este recurso, mientras que lo colibríes han logrado tener un polinizador confiable que aumenta sus posibilidades de reproducción. A esta relación en la cual una especie influye directamente en el camino que ha tomado la evolución de otra especie distinta se llama coevolución.
Una relación mutualista que juega un papel fundamental en la ecología del suelo en los bosques tropicales es la asociación de las raíces de las plantas con las micorrizas, aquí estos organismos intercambian recursos por recursos. Es decir, las plantas proporcionan agua a las micorrizas, mientras ellas ayudan a las raíces a absorber los minerales del suelo rápidamente, en especial el fosforo y el nitrógeno. Los rizobios fijadores de nitrógeno y las plantas leguminosas intercambian nitrógeno por carbohidratos.
Termitas
Las termitas por si mismas no pueden digerir la madera. De esta manera es un organismo unicelular, los protozoos, que viven en el intestino de las termitas las que producen las enzimas digestivas para digerir la madera. En este punto de su historia evolutiva tanto las termitas como sus asistentes internos no pueden vivir por sí mismos.
“El enemigo de mi enemigo, es mi amigo: otras estrategias de defensa de las plantas”
Hay también relaciones donde los organismos se brindan mutuamente servicios, tal es el caso de los árboles de Cecropia y las hormigas “quita calzón”, donde las hormigas viven en el interior del árbol, allí encuentran no solo su hogar sino también alimento, así cuando las hojas de esta planta son amenazadas por orugas u otros depredadores, hordas de hormigas salen a proteger su casa. Así estos árboles aplican el viejo adagio El enemigo de mi enemigo es mi amigo.
“Las orugas al mismo tiempo almacenan el cianuro dentro de sus tejidos, para volverse así ellas tóxicas”
También los depredadores pueden usar las propias armas de defensa de las plantas a su favor. Este es el caso de las mariposas Heliconius, que se alimentan de las pasifloras cuyas hojas, como ya lo dijimos anteriormente, son ricas en un compuesto derivado del cianuro. Al usar encimas para asimilar el cianuro y aprovechar los nutrientes de las hojas, las orugas al mismo tiempo almacenan el cianuro dentro de sus tejidos, para volverse así ellas tóxicas.
Las mariposas Heliconius nunca pasan desapercibidas ya que usan colores brillantes para indicar a los depredadores de su toxicidad
Comensalismo
Es una relación en la cual una especie se beneficia y la otra no es afectada, o no de una forma obvia. Por ejemplo: Epifitas, orquídeas y las bromelias. Ellas crecen en los troncos o las ramas de los árboles, donde ellas encuentren un espacio para crecer y de lo que sabemos ni dañan ni ayudan a los árboles, solo se aprovechan de la altura para captar más luz y agua.
Las garzas bueyeras son comensales, ya que estas aves siguen al ganado y se alimentan de insectos y otros animales pequeños que quedan al ras del pasto mientras el ganado pasta; el ganado de lo que sabemos no le importa (A menos que se preocupen por cierta pérdida de dignidad cuando las garzas perchan encima de ellos).
Hormigas arrieras
Un ejemplo de comensalismo en el bosque es el que muestran algunas especies de hormigueros, un grupo de aves siguen a las hormigas guerreras mientras ellas se alimentan. Ya que las hormigas cazan insectos que viven entre la hojarasca del bosque, muchas veces ellos logran escapar, es allí cuando los pájaros hormigueros cazan estos insectos. Aparentemente estas aves no dañan a las hormigas, ni ellas se benefician directamente de las aves, pero este vínculo es muy fuerte y en muchas ocasiones es muy difícil ver a los pájaros hormigueros sin la presencia de las hormigas arrieras. Si quieres conocer más sobre esta relación entre aves y hormigas te recomendamos leer Las Hormiguitas de Housekeeping
Conclusión
La increíble diversidad que habita en los bosques tropicales de todo el mundo se debe a la combinación de todas las interacciones que ocurren dentro de ellos. Las especies forman redes complejas en las que interactúan estrechamente, dependiendo cada una de la otra.
“Debido a su fragilidad, la especificidad de muchas especies hace que cada cambio en su entorno afecte directamente a su supervivencia”.
Así, si la competencia, la depredación, el parasitismo, el mutualismo e incluso el comensalismo han contribuido a fortalecer los nichos ecológicos, especializando cada vez más las especies, la deforestación, la introducción de especies foráneas que vienen a competir con las autóctonas, la aparición de enfermedades y la fragmentación de los bosques han alterado la equilibrio entre estas relaciones y han puesto en peligro la diversidad de los bosques tropicales.
La conservación de todos los bosques tropicales es responsabilidad de todos. Debido a su fragilidad, la especificidad de muchas especies hace que cada cambio en su entorno afecte directamente a su supervivencia, y la desaparición de una o más especies del bosque ponga en riesgo todo el ecosistema.
