Guión de la sesión "Comunidades. El concepto de diversidad"
Versión: 2022-2023
Asignatura (grado): Ecología (CCAA)
Autor: Curro Bonet-García (fjbonet@uco.es)
Duración: Aproximadamente 2 horas.
Objetivos
Esta sesión es clave dentro de la asignatura porque nos permitirá conocer por primera vez el concepto de comunidad. Esto nos brindará un nivel de comprensión mayor sobre cómo las especies y los individuos interactúan para constituir ecosistemas. Este tema está íntimamente relacionado con la práctica denominada "Creación de un mapa de biodiversidad de Sierra Nevada". De manera más concreta, los objetivos de esta sesión son:
Conocer el concepto de comunidad ecológica.
Comprender el "comportamiento" de las comunidades en función de la escala espacial y temporal (esto último se abordará con detalle en el tema sobre sucesión ecológica).
Conocer algunos descriptores importantes para caracterizar las comunidades ecológicas.
Experimentar la importancia de la interdependencia de los miembros de una comunidad.
Reconocer la existencia de propiedades emergentes en el concepto de comunidad.
Construir parte del conocimiento anterior mediante una dinámica grupal en la que se promueve el pensamiento colectivo.
Contenido
La sesión consta de dos apartados diferenciados. En primer lugar se expondrán los conceptos principales relacionados con los objetivos anteriores. La última parte de la sesión implicará la realización de una dinámica de grupo en la que se abordarán los conceptos de interdependencia y conectividad entre las especies que constituyen una comunidad ecológica.
Conceptos generales sobre comunidades ecológicas.
Se usará una presentación de prezi como guía para explicar los siguientes conceptos:
Definición de comunidad: conjunto de individuos de distintas especies que viven en un mismo hábitat.
Escalas espaciales de las comunidades.
Descriptores de las comunidades.
Riqueza de especies.
Diversidad.
Diagramas rango-abundancia
Dado que la diversidad es un factor clave en la caracterización de las comunidades, comentamos con más detalle los siguientes aspectos:
Factores que condicionan la diversidad en la Tierra.
Patrones espaciales de distribución de la diversidad.
El índice de Shannon como forma de cuantificar la diversidad ecológica.
A continuación se puede ver la presentación mencionada. Aquí se puede descargar en formato pdf. Aquí se puede descargar la versión interactiva para Windows. Y aquí para Mac.
Por último, en esta web de Khan Academy tenéis más material y un estupendo vídeo divulgativo.
Dinámica de grupo sobre las relaciones entre las especies de una comunidad
Esta dinámica está basado en este artículo publicado por dos profesores de la Universidad Nacional de Educación de Ecuador. Además de darme la idea, me facilitaron el material para realizar la dinámica. Y lo mejor de todo es que son mis amigos :)
La idea es usar una técnica de aprendizaje activo para tomar conciencia y adquirir un conocimiento profundo sobre las relaciones que hay entre las especies de una comunidad ecológica. Es la primera vez que constataremos la importancia de la palabra interdependencia.
La dinámica consiste en usar una serie de bolas de corcho o de poliestireno de diferentes tamaños y unos cuantos palitos metálicos de distinta longitud. Una vez que se han descrito los conceptos generales sobre comunidades y diversidad, se les pide a los estudiantes que construyan una estructura con el material anterior. Se procede de la siguiente forma:
Se pone todo el material sobre una mesa grande. Si es posible saldremos a la calle para hacerlo al aire libre.
Cada estudiante va acercándose a la mesa secuencialmente y va montando una parte de una estructura. Une una o dos bolas con uno o dos palitos. Cuando hace su parte deja el testigo al siguiente estudiante. Las bolas pueden tener diferentes palitos pinchados y ningún palito se quedará sin bola en el extremo. Cada estudiante dice el nombre de la especie o especies que propone que sea representada por la bola que aporta a la estructura.
El tamaño de la bola hace referencia a la cantidad de biomasa de la especie en cuestión en la comunidad que estamos construyendo.
La longitud de la conexión da idea de la intensidad de la misma. Es decir, cuanta más corta sea la distancia, más intensa es la relación. Por ejemplo, la relación entre el lince y el conejo será muy corta puesto que el lince está muy relacionado con el conejo. Es su única presa.
El resultado final es una estructura tridimensional estable en la que hay dos elementos clave: nodos (bolitas) y relaciones (palitos).
A partir de aquí se formulan diversas preguntas que tienen como objeto provocar la comprensión del concepto de relación trofica entre las especies de una comunidad. En concreto se pregunta lo siguiente:
Imagina que cada bola es un aeropuerto. Y que las conexiones suponen vuelos entre aeropuertos. Con esta configuración de la red, ¿podemos considerar que hay unos nodos más importantes que otros?
Ahora imagina que cada nodo es una especie de la comunidad. Las conexiones representan las relaciones entre las especies. ¿Qué quiere decir que una especie tenga más conexiones que otras?, ¿Qué pasaría si eliminamos una especie con muchas conexiones? Esto nos permite introducir el concepto de "especie clave".
Imagina que la estructura que hemos construido refleja únicamente una parte de la complejidad de una comunidad. Es decir, hay más conexiones que no hemos identificado. ¿Qué pasa si eliminamos una especie que en nuestra estructura tiene pocas conexiones?
Ahora vamos a dejar de lado la metáfora que estamos usando y vamos a pensar en la estructura real que tenemos delante. Si fueras físico o ingeniero y conocieras bien las leyes físicas que gobiernan la estabilidad de la estructura, ¿tendrías dudas sobre qué bola quitar para no comprometer dicha estabilidad?. Volvamos a la metáfora, ¿Tendrías la misma certeza si tienes que elegir qué especie eliminar de una comunidad ecológica?
Imagina que coloreamos las bolas con cuatro colores. Cada color representa un "gremio" dentro de la comunidad: productores primarios, herbívoros, depredadores y descomponedores. Hay varias bolas del mismo color. Es decir, especies diferentes que tienen el mismo "papel" en la comunidad. Si ocurriera una perturbación, ¿Cuál de las dos estructuras siguientes sería más "resistente"?:
Una con poca redundancia: pocas bolas del mismo color.
Una con mucha redundancia: muchas bolas del mismo color.
Igualmente, ¿cuál de las dos comunidades crees que se recuperará antes tras una perturbación?
Vamos a seguir complicando la metáfora. Imaginemos que alguna de las relaciones tróficas que hemos propuesto implican el parasitismo. Por ejemplo, un virus que parasita a un animal salvaje. ¿Qué pasaría si desapareciera el animal parasitado y fuera reemplazado por especies domésticas? Por ejemplo, sustituimos en la savana africana el elefante por las vacas. ¿Cómo crees que afectaría esto a la probabilidad de que los antiguos parásitos del elefante llegaran a los humanos?
En el siguiente vídeo podéis ver un resumen sobre esta dinámica.
Y una foto de vuestra estupenda creación ;)
Pregunta "bisagra"
Las llamadas pregunta bisagra forman parte de una técnica docente que permite al estudiante tomar conciencia de lo que ha aprendido y también de las posibles dudas que le quedan. Se formulan de manera deliberadamente ambigua para fomentar la reflexión, el pensamiento crítico y la expresión de dudas por parte de los estudiantes.
En esta ocasión, planteamos dos preguntas bisagra:
Teniendo en cuenta lo que hemos visto anteriormente, ¿cómo crees que cambiará la diversidad conforme subimos una montaña? Imagina que las partes más bajas de la montaña tienen clima casi desértico, mientras que la cumbre tiene un clima alpino. Además, ¿será similar el patrón en montañas situadas a distintas latitudes?
Los estudiantes proponen varias respuestas cada una de las cuales integra y trasciende a la anterior. Entre todos damos una respuesta muy satisfactoria a la pregunta:
La primera respuesta es que la diversidad baja con la altura. Las razones son que en zonas altas las condiciones ambientales son más duras y hay menos especies que puedan vivir allí.
Pero el enunciado de la pregunta dice que en la parte baja de la montaña hay una zona desértica. Esto hace que nos replanteemos la respuesta. Ahora la diversidad sube al principio y luego baja. En las partes bajas el clima es muy seco. Conforme subimos, se hace más húmedo y esto aumenta la diversidad. Luego se hace demasiado frío y vuelve a bajar.
Por último, reflexionamos sobre cómo cambiará esta curva si la montaña que estamos estudiando está unos 1000 Km más al sur. Es decir, imaginamos que la segunda montaña es el atlas y la primera Sierra Nevada. En primer lugar creemos que en el Atlas habrá menos diversidad en general porque el clima es más árido. Además, deducimos que la curva se desplazará a la derecha porque el clima es más cálido. Es decir, si tenemos dos puntos con la misma altura, el de Sierra Nevada tendrá una temperatura menor que el de Atlas. Esto hace que la altura a la que se alcanza la diversidad máxima, es mayor en el Atlas que en Sierra Nevada.
Además de esta pregunta, durante la explicación surge otra que despierta el interés de los estudiantes. La siguiente figura muestra sus claves.
Si calculamos el índice de Shannon considerando que el área etiquetada como A, ¿cómo se relacionará ese valor con los de las otras comunidades? ¿Será la suma?, ¿la media? ¿tiene la diversidad de A algún significado ecológico especial?
