Grupo funcional (ecología)

Un grupo funcional es un conjunto de organismos que comparten características dentro de una comunidad. Idealmente, estos realizarían tareas equivalentes basadas en fuerzas del dominio, en lugar de un ancestro común o una relación evolutiva. Esto podría conducir a estructuras análogas que anulen la posibilidad de homología . Más específicamente, estos seres producen efectos similares a factores externos de un sistema habitado. ^{[ 1 ]} Debido a que la mayoría de estas criaturas comparten un nicho ecológico , es práctico suponer que requieren estructuras similares para lograr la mayor aptitud . Esto se refiere a la capacidad de reproducirse con éxito para crear descendencia y, además, mantener la vida evitando depredadores y compartiendo alimento.

En lugar de basarse en la teoría, los grupos funcionales son observados y determinados directamente por especialistas en investigación. Es importante que esta información se observe de primera mano para poder utilizarla como evidencia. El comportamiento y la contribución general a los demás son puntos clave comunes a considerar. Los individuos utilizan los rasgos percibidos correspondientes para vincular aún más los perfiles genéticos entre sí. Aunque las especies en sí son diferentes, las variables basadas en la función y el rendimiento generales son intercambiables. Estos grupos comparten una parte indistinguible dentro de su flujo de energía , lo que les confiere una posición clave dentro de las cadenas alimentarias y las relaciones dentro del(los) entorno(s). ^{[ 2 ]}

Un ecosistema es la organización biológica que define y desarrolla diversos factores ambientales, tanto abióticos como bióticos , que interactúan simultáneamente. ^{[ 3 ]} Ya sea productor o consumidor, cada ser vivo ocupa una posición crucial en la supervivencia de su entorno. En este sentido, un grupo funcional desempeña un papel muy específico dentro de cualquier ecosistema y en el ciclo de su vitalidad.

Generalmente existen dos tipos de grupos funcionales que abarcan desde la flora hasta poblaciones animales específicas. Los grupos relacionados con la ciencia de la vegetación, o flora, se conocen como tipos funcionales de plantas (TFP). Estos grupos suelen compartir procesos fotosintéticos idénticos y requieren nutrientes comparables. Por ejemplo, las plantas que realizan la fotosíntesis comparten el mismo propósito: producir energía química para otros organismos. ^{[ 4 ]} En contraste, aquellos que pertenecen al ámbito de la ciencia animal se denominan gremios y suelen compartir tipos de alimentación. Esto se puede simplificar fácilmente al observar los niveles tróficos . Algunos ejemplos son los consumidores primarios, secundarios, terciarios y cuaternarios. ^{[ 5 ]}

La diversidad funcional se suele definir como el "valor y la variedad de las especies y rasgos de los organismos que influyen en el funcionamiento del ecosistema ". ^{[ 6 ]} Los rasgos de un organismo que lo hacen único pueden incluir la forma en que se mueve, obtiene recursos o se reproduce, o la época del año en que está activo ^{[ 7 ]} contribuyen a la diversidad general de todo un ecosistema y, por lo tanto, mejoran la función general, o productividad, de ese ecosistema. ^{[ 8 ]} La diversidad funcional aumenta la productividad general de un ecosistema al permitir un aumento en la ocupación de nichos. Las especies han evolucionado para ser más diversas a lo largo de cada época , ^{[ 9 ]} siendo las plantas y los insectos algunas de las familias más diversas descubiertas hasta ahora. ^{[ 10 ]} Los rasgos únicos de un organismo pueden permitir la ocupación de un nuevo nicho, una mejor defensa contra los depredadores y, potencialmente, conducir a la especialización. La diversidad funcional a nivel de organismo, que contribuye a la diversidad funcional general de un ecosistema, es importante para los esfuerzos de conservación, especialmente en sistemas utilizados para el consumo humano. ^{[ 11 ]} La diversidad funcional puede ser difícil de medir con precisión, pero cuando se hace correctamente, proporciona información útil sobre la función y estabilidad generales de un ecosistema. ^{[ 12 ]}

La redundancia funcional se refiere al fenómeno por el cual las especies en el mismo ecosistema desempeñan roles similares, lo que resulta en una especie de "seguro" en el ecosistema. Las especies redundantes pueden fácilmente realizar el trabajo de una especie similar del mismo nicho funcional. ^{[ 13 ]} Esto es posible porque las especies similares se han adaptado para ocupar el mismo nicho con el tiempo. La redundancia funcional varía entre ecosistemas y puede variar de un año a otro dependiendo de múltiples factores, incluyendo la disponibilidad de hábitat, la diversidad general de especies, la competencia por los recursos y la influencia antropogénica . ^{[ 14 ]} Esta variación puede llevar a una fluctuación en la producción general del ecosistema. No siempre se sabe cuántas especies ocupan un nicho funcional, y cuánta redundancia, si la hay, ocurre en cada nicho en un ecosistema. Se hipotetiza que cada nicho funcional importante está ocupado por múltiples especies. Al igual que con la diversidad funcional, no existe un método claro para calcular la redundancia funcional con precisión, lo que puede ser problemático. Un método es tener en cuenta el número de especies que ocupan un nicho funcional, así como la abundancia de cada especie. Esto puede indicar cuántos individuos en total en un ecosistema están realizando una función. ^{[ 15 ]}

La redundancia funcional efectiva está significativamente impulsada por la productividad del bioma en mamíferos terrestres , alcanzando su máximo en biomas productivos como el bosque tropical caducifolio y la selva tropical ecuatorial perenne . ^{[ 16 ]} La correlación positiva entre el aporte de energía y la diversificación trófica refuerza la hipótesis de que la riqueza energética promueve la complejidad y la resiliencia de los ecosistemas. ^{[ 17 ] [ 18 ]}

Los estudios sobre diversidad y redundancia funcional constituyen una gran parte de la investigación en conservación y ecología. A medida que aumenta la población humana, también aumenta la necesidad de mantener el funcionamiento de los ecosistemas. Además, la destrucción y modificación del hábitat siguen incrementándose, y el hábitat adecuado para muchas especies disminuye, lo que hace que esta investigación sea aún más importante. Conforme la población humana continúa expandiéndose y urbanizándose, los paisajes nativos y naturales desaparecen, siendo reemplazados por tierras modificadas y gestionadas para el consumo humano. Las alteraciones de los paisajes suelen ir acompañadas de efectos secundarios negativos, como la fragmentación, la pérdida de especies y la escorrentía de nutrientes, lo que puede afectar la estabilidad y la productividad de un ecosistema, así como su diversidad y redundancia funcional, al disminuir la diversidad de especies.

Se ha demostrado que el uso intensivo de la tierra afecta tanto la diversidad de especies como la superposición funcional, dejando al ecosistema y a los organismos que lo habitan vulnerables. ^{[ 19 ]} Específicamente, las especies de abejas, de las que dependemos para los servicios de polinización , tienen menor diversidad funcional y de especies en paisajes gestionados en comparación con los hábitats naturales, lo que indica que el cambio antropogénico puede ser perjudicial para la diversidad funcional de los organismos y, por lo tanto, para la diversidad funcional general del ecosistema. ^{[ 20 ]} Investigaciones adicionales demostraron que la redundancia funcional de los insectos herbívoros en los arroyos varía debido a la velocidad de la corriente, lo que demuestra que los factores ambientales pueden alterar la superposición funcional. ^{[ 21 ]} Cuando comienzan los esfuerzos de conservación, aún se debate si preservar especies específicas o rasgos funcionales es un enfoque más beneficioso para la preservación de la función del ecosistema. Una mayor diversidad de especies puede conducir a un aumento en la productividad general del ecosistema, pero no necesariamente garantiza la seguridad de la superposición funcional. En ecosistemas con alta redundancia, la pérdida de una especie (que reduce la diversidad funcional general) no siempre disminuirá la función general del ecosistema debido a la alta superposición funcional, y por lo tanto, en este caso es más importante conservar un grupo, en lugar de un individuo. En ecosistemas con especies dominantes, que contribuyen a la mayor parte de la producción de biomasa , puede ser más beneficioso conservar esta única especie, en lugar de un grupo funcional. ^{[ 22 ]} El concepto ecológico de especie clave se redefinió en función de la presencia de especies con dinámicas tróficas no redundantes con dominancia de biomasa medida dentro de grupos funcionales, lo que resalta los beneficios de conservación de proteger tanto las especies como su respectivo grupo funcional. ^{[ 23 ]}

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