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Nombre
Nataliens. ¿Determinan las comunidades nativas el éxito e impacto de las invasiones biológicas?
Fecha de fin
Fecha de inicio
Angulo Aguado, Elena
Institución
Estación Biológica de Doñana, CSIC
Código
CGL2013-43660-P
Código de acceso
2015/19
Entidad financiera
Ministerio de Economía y Competitividad
Resumen
Las especies invasoras representan uno proceso de cambio global y pérdida de biodiversidad, y causan extinciones de especies nativas, cambios en la estructura y función de los ecosistemas y pérdida de servicios ecosistémicos a nivel mundial. Su capacidad para invadir con éxito áreas en las que ellas no han evolucionado previamente representa una paradoja ecológica y evolutiva. Entender las razones que la explican mejoraría la prevención, gestión y mitigación de impactos de dichas invasiones. La mayoría de los estudios se han orientado a conocer los rasgos o historias de vida que caracterizan a las especies invasoras. Para completarlos, es conveniente realizar investigar las características que determinan la propensión y vulnerabilidad de las comunidades nativas a dichas invasiones. Se has propuesto tres mecanismos que podrían determinar la invasibilidad y vulnerabilidad de las comunidades nativas: 1) La resistencia biótica, mediada por el efecto de la diversidad de competidores y enemigos naturales (predadores, parásitos y patógenos) en las comunidades nativas. 2) El escape de los enemigos naturales especializados, presentes en el rango nativo de la especie invasora pero ausentes su rango invasor. 3) La facilitación biótica: cooptación o llenado de vacantes de las redes mutualistas o comensalistas en la comunidad invadida.
Este proyecto propone evaluar el efecto de las comunidades nativas en el éxito e impacto de las especies invasoras, y la importancia relativa de los tres mecanismos que modulan estos efectos (resistencia biótica, escape de enemigos naturales y facilitación biótica). Para ello, hemos escogido dos especies modelo con características contrastadas: un invasor global de origen continental, la hormiga argentina (Linepithema humile) y un endemismo insular que ha invadido localidades en islas y continente, la lagartija de las pitiusas (Podarcis pityusensis). Esperamos diferencias entre ambas especies en su sensibilidad a la resistencia biótica (baja en la hormiga, alta en la lagartija), su nivel de escape de los enemigos naturales (alto en la hormiga, bajo en la lagartija) y su capacidad para cooptar las redes mutualistas y comensalistas nativas (alta en la hormiga y en la lagartija). Además, usaremos un contraste geográfico adicional, entre dos series de localidades del rango invasor de estas especies, situadas respectivamente en islas y continente, lo que hace que difieran en la diversidad biológica y, probablemente, en el nivel de resistencia biótica, abundancia y riqueza de enemigos naturales y complejidad de las redes mutualistas/comensalistas.
Utilizando las especies focales y diseño especial descritos, evaluaremos la hipótesis resistencia biótica mediante la combinación de prospecciones de la diversidad y abundancia de especies nativas en pares de localidades invadidas y no invadidas, y experimentos de campo diseñados para medir la invasibilidad de las comunidades nativas. El escape de enemigos naturales se evaluará combinando prospecciones y experimentos de campo que cuantificaran las tasas de depredación y cargas de parásitos/patógenos en especies nativas e invasoras y rangos nativo e invasor, con medidas de potenciales cambios en rasgos relacionados con respuestas antidepredatorias. Los efectos de facilitación biótica se medirán cuantificando las tasas de consumo de carroña, remoción de semillas (hormiga) y consumo de frutos (lagartija) en especies nativas e invasoras.

Los resultados de los proyectos anteriores sugieren que la hormiga argentina puede tener efectos directos sobre algunos vertebrados de la comunidad nativa, que van más allá de un simple cambio de dieta. En particular, nuestros datos muestran que la hormiga argentina es capaz de matar a los juveniles de algunas especies de anfibios del Parque Nacional de Doñana (PNDoñana). Al contrario que las especies de hormigas nativas, que utilizan una defensa física, la hormiga argentina se defiende usando una agresión química que causa la muerte del depredador.
Entre los objetivos específicos están: continuar con los estudios de la agresión de la hormiga argentina en las especies no estudiadas de anfibios y reptiles; evaluar la supervivencia de juveniles de anfibios recién emergidos; y evaluar los efectos sobre el crecimiento de juveniles de anfibios en zonas invadidas y no invadidas.

Además se ha observado que puede existir un efecto de la hormiga argentina sobre el estado de salud y productividad de los alcornoques de Doñana que podría ser debido al efecto indirecto de las hormigas sobre las ectomicorrizas. En 2014 se propuso un experimento de campo (proyecto 2014/9) en el que se pretendía explorar esta relación. Las micorrizas son hongos beneficiosos que ayudan a las plantas a superar situaciones de estrés hídrico o nutricional. Las semillas de Cistus salvifolius se sembraron a finales de febrero de 2014 en las cámaras climáticas de la EBD, controlando el sustrato (una mezcla de arena lavada – silícea – y turba en proporción 3). A principios de mayo se inoculó de forma controlada un cóctel de varias de las especies de ectomicorrizas más frecuentemente identificadas en los alcornoques de la RBD que también se asocian a las raíces de especies de matorral como Cistus salvifolius. El crecimiento fue lento y las plántulas alcanzaron un tamaño adecuado para transplantar en verano, cuando el calor amenazaba el éxito del trasplante, por lo que se decidió trasplantar en 2015. Actualmente, las plantas individualizadas y medidas, serán transplantadas en el entorno de, cómo máximo, 16 alcornoques, 8 de ellos invadidos y los 8 restantes sin hormiga argentina, y se protegerán con unos cercados de malla metálica y estructura de gavillas para evitar la depredación por herbívoros, con un sistema de riego basico acoplado. Se prevee realizar un seguimiento de al menos un año. Se pretende estudiar, por un lado, la supervivencia y crecimiento de las plántulas en los dos tratamientos (invadido o no), la variación en la cantidad de ectomicorrizas entre tratamientos, así como la interacción con otros efectos, como los mutualismos hormigas-pulgones.