Ecología evolutiva

La ecología evolutiva es una ciencia que se sitúa en la intersección de la ecología y la biología evolutiva . Aborda el estudio de la ecología considerando explícitamente las historias evolutivas de las especies y las interacciones entre ellas. A su vez, puede considerarse un enfoque del estudio de la evolución que incorpora la comprensión de las interacciones entre las especies en estudio. Los principales subcampos de la ecología evolutiva son la evolución de la historia de vida , la sociobiología (la evolución del comportamiento social ), la evolución de las interacciones interespecíficas (por ejemplo, cooperación , interacciones depredador-presa , parasitismo , mutualismo ) y la evolución de la biodiversidad y de las comunidades ecológicas .

La ecología evolutiva considera principalmente dos aspectos: cómo las interacciones (tanto entre especies como entre las especies y su entorno físico) dan forma a las especies a través de la selección y la adaptación, y las consecuencias del cambio evolutivo resultante.

Gran parte de la ecología evolutiva consiste en utilizar modelos y encontrar datos empíricos como prueba. ^{[ 1 ]} Algunos ejemplos incluyen el modelo de tamaño de nidada de Lack ideado por David Lack y su estudio de los pinzones de Darwin en las Islas Galápagos. El estudio de Lack sobre los pinzones de Darwin fue importante para analizar el papel de diferentes factores ecológicos en la especiación . Lack sugirió que las diferencias entre especies eran adaptativas y producidas por la selección natural , basándose en la afirmación de G. F. Gause de que dos especies no pueden ocupar el mismo nicho. ^{[ 2 ]}

Richard Levins introdujo su modelo de especialización de especies en 1968, el cual investigó cómo la especialización de hábitat evolucionó dentro de entornos heterogéneos utilizando los conjuntos de aptitud que posee un organismo o especie. Este modelo desarrolló el concepto de escalas espaciales en entornos específicos, definiendo escalas espaciales de grano fino y escalas espaciales de grano grueso. ^{[ 3 ]} Las implicaciones de este modelo incluyen un rápido aumento en la comprensión de los ecólogos ambientales sobre cómo las escalas espaciales impactan la diversidad de especies en un entorno determinado. ^{[ 4 ]}

Otro modelo es el de Law y Diekmann de 1996 sobre mutualismo , que se define como una relación entre dos organismos que beneficia a ambos individuos. ^{[ 5 ]} Law y Diekmann desarrollaron un marco llamado dinámica adaptativa, que supone que los cambios en las poblaciones de plantas o animales en respuesta a una perturbación o a su ausencia ocurren a un ritmo más rápido que las mutaciones. Su objetivo es simplificar otros modelos que abordan las relaciones dentro de las comunidades. ^{[ 6 ]}

El modelo de naturaleza enmarañada proporciona diferentes métodos para demostrar y predecir tendencias en ecología evolutiva. El modelo analiza la propensión a la mutación de un individuo dentro de una población, así como otros factores como la tasa de extinción. Fue desarrollado por Simon Laird, Daniel Lawson y Henrik Jeldtoft Jensen del Imperial College de Londres en 2002. Su propósito es crear un modelo ecológico simple y lógico basado en la observación. Está diseñado para que los efectos ecológicos se tengan en cuenta al determinar la forma y la aptitud de una población. ^{[ 7 ]}

La genética ecológica se vincula con la ecología evolutiva mediante el estudio de cómo evolucionan los rasgos en poblaciones naturales. ^{[ 8 ]} Los ecólogos se interesan en cómo el ambiente y el tiempo influyen en la dominancia de ciertos genes. Los organismos deben adaptarse continuamente para sobrevivir en hábitats naturales. Los genes determinan qué organismos sobreviven y cuáles se extinguen. Cuando los organismos desarrollan diferentes variaciones genéticas, aunque provengan de la misma especie, se denomina polimorfismo. ^{[ 9 ]} Los organismos que transmiten genes beneficiosos continúan evolucionando su especie para obtener una ventaja dentro de su nicho ecológico.

La idea de ecología de la reconciliación de Michael Rosenzweig se desarrolló a partir de investigaciones previas, basadas en el principio propuesto por Alexander von Humboldt, según el cual las áreas terrestres más extensas presentan una mayor diversidad de especies en comparación con las áreas más pequeñas. Estas investigaciones se centraron en las relaciones especie-área (REA) y las diferentes escalas en las que existen, desde el área de muestreo hasta las REA interprovinciales. La dinámica de estado estacionario de la diversidad dio origen a estas REA, que actualmente se utilizan para medir la reducción de la diversidad de especies en la Tierra. En respuesta a este declive de la diversidad, nació la ecología de la reconciliación de Rosenzweig. ^{[ 10 ]}

La ecología evolutiva se ha estudiado utilizando las relaciones simbióticas entre organismos para determinar las fuerzas evolutivas que las impulsan. En las relaciones simbióticas, el simbionte debe conferir alguna ventaja a su huésped para persistir y seguir siendo evolutivamente viable. Se han realizado investigaciones con pulgones y las bacterias simbióticas con las que coevolucionan. Estas bacterias se conservan con frecuencia de generación en generación, mostrando altos niveles de transmisión vertical . Los resultados han demostrado que estas bacterias simbióticas, en última instancia, confieren cierta resistencia a los parásitos a sus pulgones huéspedes, lo que aumenta la aptitud de los pulgones y conduce a la coevolución entre especies mediada por el simbionte. ^{[ 11 ]}

• Ecología Evolutiva (revista)

• Contenido multimedia relacionado con la ecología evolutiva en Wikimedia Commons.

• Métodos en Ecología y Evolución : una revista especializada en el campo.
• Ecología y Evolución – Wiley
• Ecología Evolutiva – Springer