¿Cómo coexisten las especies de hormigas y qué efecto tienen sus comunidades en las montañas mediterráneas?: Un análisis a lo largo de un gradiente altitudinal en la Sierra de Guadarrama (Madrid)
- Autores: Mariola Silvestre
- Directores de la Tesis: Francisco Martín Azcárate (dir. tes.), Javier Seoane Pinilla (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2020
- Idioma: español
- Número de páginas: 178
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Alberto Tinaut Ranera (presid.), Joaquin Cerda Sureda (secret.), Gema Trigos Peral (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ecología por la Universidad Autónoma de Madrid y la Universidad Complutense de Madrid
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
- Resumen
Dentro del grupo de los invertebrados, las hormigas son consideradas como excelentes bioindicadores ecológicos, debido a su ubicuidad, elevada abundancia, diversidad y dominancia ecológica. Las hormigas interactúan con multitud de organismos, ejerciendo una gran influencia sobre el funcionamiento de los ecosistemas terrestres y proporcionando a su vez importantes servicios. Estos organismos son además altamente sensibles a cambios ambientales y perturbaciones, por lo que existe un gran interés en el marco de la ecología, tanto para estudiar las posibles respuestas de sus especies frente a cambios ambientales, como para comprender la estructura y dinámica de sus comunidades. En concreto, los sistemas montañosos destacan por la variabilidad, a escala espacial pequeña, de los factores abióticos, geométricos y de productividad, lo que genera una fuerte variabilidad en las comunidades de hormigas en respuesta a los gradientes altitudinales. Además, las montañas mediterráneas ofrecen una combinación muy original de estas variables ambientales, añadiéndose al típico descenso de la temperatura con la altitud, un fuerte gradiente de estrés hídrico en sentido opuesto que hace de estos lugares, sistemas idóneos para el estudio de los patrones de diversidad y su relación con un gran número de procesos ecológicos.
El objetivo principal de esta tesis doctoral es comprender los diferentes mecanismos ambientales y bióticos que estructuran y ensamblan las comunidades de hormigas a lo largo de un gradiente altitudinal mediterráneo, tomando para ello como modelo de estudio los hábitats de pastizal de la Sierra de Guadarrama (Madrid, España). Para ello, se analiza de manera empírica la riqueza y diversidades taxonómica, funcional y filogenética, así como distintos procesos e interacciones relacionados con la estrategia de explotación de los recursos de las especies de hormigas y sus interacciones con otros componentes de los ecosistemas. Para la consecución de este objetivo principal, se plantean diferentes objetivos específicos, desarrollados a lo largo de tres estudios que permiten comprender el funcionamiento y la estructura de las comunidades de hormigas epígeas a lo largo del gradiente altitudinal.
Los resultados de la tesis se estructuran en tres grandes apartados. En el primero de ellos se analiza la diversidad taxonómica, funcional y filogenética de la comunidad de hormigas a lo largo del gradiente altitudinal de la sierra de Guadarrama, para cada componente alfa, beta y gamma de diversidad. Los resultados muestran; a) la importancia de la altitud sobre todos los componentes de ladiversidad, y sobre la composición de hormigas de pastizales mediterráneos; b) un patrón unimodal de la riqueza de especies con la altitud; c) un patrón decreciente de la riqueza funcional, y no cambiante de la riqueza filogenética con la altitud; d) las facetas de la diversidad son dependientes de la riqueza de especies; e) una disimilitud constante entre los rasgos funcionales de las especies a lo largo de todo el gradiente altitudinal.
En el segundo apartado, se evalúan distintas métricas de nicho temporal y trófico de la comunidad de hormigas y su respuesta a la altitud sobre ellas para distinguir entre los factores abióticos y las interacciones bióticas como motores en la estructuración de sus comunidades. Los resultados muestran una tendencia general hacia nichos estrechos y superpuestos, especialmente en altitudes intermedias, reflejando un predominio del control abiótico en la mayor parte del gradiente.
En el tercer apartado, se analiza el tamaño de hormiga obrera y el tamaño de semilla, dos rasgos funcionales de gran importancia en la interacción entre hormigas granívoras y semillas, y se evalúa su respuesta a los gradientes de temperatura y productividad asociados a la altitud. Además, se examina de forma experimental la variación de la tasa de recolección de semillas por la comunidad de hormigas granívoras a lo largo del gradiente altitudinal mediterráneo. Los resultados muestran; a) un descenso del tamaño de las hormigas granívoras de la comunidad con la altitud; b) un descenso del tamaño de las semillas de la comunidad de plantas herbáceas con la altitud; c) dos modelos de ecuaciones estructurales plausibles, que sugieren dos posibles mecanismos; uno de tipo ascendente (bottom-up) y otro de tipo descendente (top-down), para explicar cómo las variables abióticas y/o la interacción entre ambos organismos influyen sobre los tamaños de sus especies en la comunidad; d) las tasas de recolección de semillas disminuyen con la altitud y son dependientes del tamaño de semilla.
En la discusión general de la tesis se expone cómo el filtrado ambiental, las interacciones bióticas entre las especies de hormigas, las diferencias funcionales entre las especies coexistentes a escala local, las interacciones entre la comunidad de hormigas granívoras y las semillas de la comunidad de plantas herbáceas y otros mecanismos aún por estudiar, como distintos mecanismos de compromiso (trade-off), están estructurando las comunidades de hormigas, e influyendo al unísono en sus dinámicas poblacionales. Esto ayuda a comprender cómo coexisten las especies de hormigas mediterráneas a lo largo del gradiente altitudinal, y cómo esto puede ayudar a predecir las posibles respuestas al cambio climático.
