El
ensamblaje,
estructuración
y
funcionamiento
de
las
comunidades
naturales,
compuestas
de
muchas
especies
que
forman
redes
complejas
de
interacciones
ecológicas,
ha
desconcertado
a
los
ecólogos
durante
muchas
generaciones.
Investigación
ecológica
pionera
determinó
que
el
tamaño
de
la
comunidad
y
su
complejidad
(medida
como
la
conectividad
en
la
red
de
interacciones
ecológicas)
limita
la
estabilidad
de
la
comunidad,
y
por
lo
tanto
impiden
que
las
comunidades
sean
indefinidamente
complejas
o
ricas
en
especies.
Investigación
sobre
el
ensamblaje
y
la
estabilidad
en
comunidades
naturales
ha
descubierto
que
la
arquitectura
de
la
red
trófica
es
la
clave
para
la
estabilidad
de
la
comunidad
y
su
persistencia.
Así,
los
científicos
comenzaron
a
centrarse
en
la
comprensión
de
las
complejas
redes
de
interacciones
entre
especies,
y
pronto
se
dieron
cuenta
de
que
la
dinámica
de
las
poblaciones
de
las
comunidades
naturales
se
rigen
por
la
estructura
de
estas
redes.
Por
otra
parte,
ciertas
características
observadas
en
la
estructura
de
las
redes
ecológicas
son
responsables
del
mantenimiento
de
la
estabilidad
en
diferentes
tipos
de
comunidades
ecológicas.
El
siguiente
paso
en
la
investigación
de
las
redes
ecológicas
es
incorporar
varios
tipos
de
interacción
en
un
escenario
ecológico
más
amplio.
Esto
incrementará
el
conocimiento
de
la
estructura
y
la
estabilidad
de
la
comunidad.
El
cambio
global
está
afectando
los
ecosistemas
de
todo
el
mundo,
con
profundos
impactos
sobre
el
delicado
equilibrio
de
la
naturaleza.
Ya
ha
causado
un
número
sin
precedentes
de
extinciones,
y
el
consiguiente
daño
en
la
estructura
y
funcionamiento
del
ecosistema
ha
llevado
a
muchos
a
sugerir
que
en
estos
momentos
estamos
presenciando
la
sexta
extinción
masiva
en
la
historia
de
la
Tierra.
El
principal
desafío
para
la
investigación
ecológica
que
tenemos
por
delante
es
entender
y
predecir
cómo
el
cambio
global
está
afectando,
y
es
probable
que
afecte
en
el
futuro,
los
ecosistemas
complejos.
En
esta
tesis
enfrento
este
desafío
utilizando
una
aproximación
empírico-‐teórica
integradora
para
explorar
los
efectos
del
cambio
global
-‐cambio
climático,
pérdida
de
biodiversidad
e
invasión
de
especies-‐
en
comunidades
compuestas
por
múltiples
especies.
Adicionalmente,
investigo
qué
hace
que
las
comunidades
ecológicas
sean
estables
durante
su
ensamblaje,
y
cómo
esta
estabilidad
puede
verse
afectada
por
el
cambio
global.
En
concreto,
he
empleado
una
combinación
de
revisión
de
resultados
y
análisis
de
datos
empíricos,
un
novedoso
marco
conceptual
para
el
análisis
de
las
relaciones
entre
diferentes
dimensiones
de
la
estabilidad
ecológica,
modelos
teóricos
fundamentados
en
redes
tróficas
con
estructuras
realista
y
ecuaciones
diferenciales
ordinarias
para
simular
la
dinámica
de
las
poblaciones,
y
modelos
espacialmente
explícitos
basados
en
el
individuo
con
una
mezcla
de
tipos
de
interacciones
ecológicas;
con
el
fin
de
obtener
una
visión
predictiva
de
los
efectos
de
los
diferentes
componentes
del
cambio
global
sobre
las
comunidades
naturales
y
sobre
los
factores
que
explican
la
estabilidad
de
estos
conjuntos
de
especies.
Algunos
de
mis
principales
hallazgos
son:
(1)
cambios
de
distribuciones
de
especies
provocados
por
el
cambio
climático
están
generando
comunidades
nuevas
.
Estas
últimas
se
caracterizan
por
nuevos
patrones
en
que
las
distribuciones
de
tamaño
corporal
dentro
de
las
redes
tróficas
se
están
desplazando
hacia
tamaños
más
pequeños,
las
interacciones
especialistas
se
están
perdiendo,
y
las
fuerzas
de
interacción
son
cada
vez
más
fuertes
en
general,
con
consecuencias
importantes
para
la
dinámica
de
la
comunidad.
(2)
Las
diferentes
dimensiones
de
la
estabilidad
ecológica
se
correlacionan
de
manera
no
trivial.
La
pérdida
de
biodiversidad
lleva
a
un
desacoplamiento
de
estas
correlaciones.
Esto
conduce
a
dinámicas
altamente
impredecibles
en
comunidades
ecológicas
sujetas
a
perturbaciones.
(3)
Enfocándonos
en
las
invasiones
biológicas
vemos
que
la
estructura
de
la
red
trófica
es
un
factor
determinante
para
éxito
de
la
invasión.
Comunidades
menos
conectadas,
más
modulares,
y
más
heterogéneas
en
términos
de
amplitud
de
la
dieta
de
las
especies
que
las
componen
son
más
robustas
a
las
invasiones
biológicas.
Las
invasiones
hacen
a
las
comunidades
más
conectadas
y
menos
modulares
en
general,
lo
que
las
hace
aún
más
frágiles
a
las
invasiones.
Algunos
rasgos
de
las
especies
invasoras,
como
su
tamaño
corporal
y
su
capacidad
de
capturar
la
presa,
también
son
fuertes
determinantes
del
éxito
de
la
invasión.
(4)
Por
último,
las
interacciones
mutualistas
incrementan
tanto
la
estabilidad
temporal
como
la
estabilidad
espacial,
mediante
el
mantenimiento
de
una
agregación
espacial
más
constante.
Las
distribuciones
de
las
fuerzas
de
interacción
en
la
red
se
desplazan
hacia
valores
más
bajos
a
medida
que
la
fracción
de
mutualismos
en
la
comunidad
aumenta. / The
assembly,
structuring
and
functioning
of
natural
communities,
composed
of
many
species
forming
complex
networks
of
ecological
interactions,
has
puzzled
ecologists
for
many
generations.
Early
ecological
research
determined
that
community
size
and
complexity
(measured
as
connectivity
in
the
network
of
ecological
interactions)
limit
community
stability,
and
hence
impose
constraints
to
communities
to
become
indefinitely
complex
or
speciose.
Community
assembly
and
stability
research
uncovered
the
fact
that
food
web
architecture
is
the
key
to
community
stability
and
persistence.
Scientists
thus
started
to
focus
on
the
understanding
of
complex
networks
of
interactions
between
species,
and
it
was
soon
realised
that
species
population
dynamics
are
influenced
by
biotic
interactions
within
the
overall
network.
Moreover,
certain
features
observed
in
the
structure
of
ecological
networks
are
responsible
for
the
maintenance
of
stability
and
species
persistence
in
different
kinds
of
ecological
communities.
The
next
step
in
ecological
networks
research
is
to
incorporate
several
interaction
types
into
a
broader
ecological
scenario.
This
will
further
our
knowledge
in
community
structure
and
stability.
Global
change
is
affecting
all
ecosystems
across
the
globe,
having
profound
impacts
over
the
delicate
balance
of
nature.
It
has
already
caused
an
unprecedented
number
of
extinctions,
and
the
consequent
damage
to
ecosystem
structure
and
functioning
has
prompted
many
to
suggest
that
we
are
currently
witnessing
the
sixth
mass
extinction
in
the
history
of
the
Earth.
The
main
big
challenge
for
ecological
research
that
lies
ahead
is
to
understand
and
predict
how
different
components
of
global
change
are
affecting
and
will
likely
affect
complex
ecosystems.
In
this
thesis
I
tackle
this
challenge
following
an
integrative
empirical-‐theoretical
approximation
exploring
the
effects
of
global
change
–climatic
warming,
biodiversity
loss
and
species
invasion-‐
on
multispecies
communities.
In
addition,
I
investigate
what
makes
ecological
communities
stable
through
their
assembly,
and
how
this
stability
may
be
affected
by
global
change.
Specifically,
I
employed
a
combination
of
empirical
results
review
and
data
analysis,
a
novel
conceptual
framework
for
the
analysis
of
relationships
between
different
dimensions
of
stability,
theoretical
models
grounded
on
realistic
food
web
structure
and
ordinary
differential
equations
to
simulate
populations
dynamics,
and
individual-‐based
spatially
explicit
models
with
a
mixture
of
ecological
interaction
types
in
order
to
gain
predictive
insights
on
the
effects
of
different
components
of
global
change
on
natural
communities
and
several
factors
behind
the
stability
of
these
assemblages
of
species.
Some
of
my
key
findings
are:
(1)
Species
range
shifts
triggered
by
climate
change
are
generating
novel
communities.
These
are
characterized
by
consistent
novel
patterns
where
body
size
distributions
within
the
food
webs
are
getting
shifted
towards
smaller
sizes,
specialised
interactions
are
getting
lost,
and
interaction
strengths
are
getting
stronger
in
general,
with
further
consequences
for
community
dynamics.
(2)
Different
dimensions
of
ecological
stability
are
correlated
in
non-‐trivial
ways.
Biodiversity
loss
leads
to
a
decoupling
of
the
correlations
previously
observed
between
stability
measures.
This
leads
to
highly
unpredictable
dynamics
of
ecological
communities
after
major
disturbances.
(3)
When
focusing
on
biological
invasions
I
find
that
food
web
structure
is
a
strong
determinant
of
invasion
success.
Less
connected,
more
modular,
and
more
heterogeneous
communities
in
terms
of
diet
breadth
are
more
robust
to
biological
invasions.
Invasions
make
communities
more
connected
and
less
modular
in
general,
rendering
them
even
more
fragile
to
invasions.
Species
traits
of
the
invasive
species,
such
as
body
size
and
the
ability
to
capture
prey,
are
also
strong
determinants
of
invasion
success.
(4)
Finally,
mutualistic
interactions
increase
both
temporal
stability
and
spatial
stability,
by
keeping
spatial
aggregation
more
constant.
Distributions
of
interaction
strengths
across
the
entire
food
web
are
shifted
towards
lower
values
as
mutualism
increases.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/133289 |
| Date | 18 February 2014 |
| Creators | Lurgi Rivera, Miguel |
| Contributors | Montoya Terán, José M., Claramunt López, Bernat, Universitat Autònoma de Barcelona. Centre de Recerca Ecològica i Aplicacions Forestals |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 144 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs. |
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