Variabilidad interespecifica en la tolerancia al estrés por contaminación : efectos sobre la probabilidad de persistir de las especies y la estabilidad comunitaria

Abstract

La contaminación química es una de las principales amenazas para los sistemas acuáticos. Los contaminantes químicos, una vez liberados en el medio acuático, pueden ser acumulados por los organismos y transmitidos al resto de la comunidad por medio de las interacciones tróficas. Estudios toxicológicos basados en especies únicas han señalado que las especies pueden presentar distinto grado de tolerancia a los contaminantes acumulados. Sin embargo, se sabe poco sobre el efecto que tiene la distribución inter-específica de los niveles de tolerancia sobre la estabilidad de la comunidad. Nosotros estudiamos el efecto que ejercen el promedio y la variabilidad entre especies de los niveles de tolerancia sobre la estabilidad de la comunidad, en presencia de distintas estrategias de defensa de los organismos al estrés por contaminación. Para ello modificamos un modelo desarrollado en nuestro laboratorio, el cual considera la dinámica de la biomasa de las especies, el contaminante acumulado y la dinámica del contaminante en el agua. Dicho modelo fue utilizado como herramienta teórica para la prueba de las hipótesis planteadas. Los resultados de la simulación computacional revelaron que el aumento en la tolerancia promedio de las especies al contaminante promueve la estabilidad, la carga de contaminante y la biomasa de la comunidad sujeta a contaminación química. Además nuestros resultados indican que estas relaciones están reguladas por la efectividad y costo de la estrategia de defensa de los organismos. Por otro lado, encontramos que la tolerancia de las especies individuales tiene efectos despreciables sobre la probabilidad de persistir de las mismas. En contraposición, encontramos que la probabilidad de persistir de las especies se relacionó a sus atributos topológicos. Nuestros resultados destacan el rol de la distribución de atributos de las especies para la comprensión de la dinámica en ambientes perturbados, con implicaciones para la gestión de ecosistemas acuáticos.

Chemical pollution is one of the main threats for aquatic systems. Pollutants, once released on water, could be accumulated by organisms and be transmitted to communities through trophic interactions. Ecotoxicological studies based on isolated species have shown that organisms may present a different degree of tolerance to accumulated pollutants. However, little is known about the effect that inter-specific distribution of tolerance levels has on the stability of communities. We studied the effect of mean and inter-specific variability of levels of tolerance to pollution on community stability, considering different defense strategies of organisms facing pollutant stress. In order to accomplish this, we modified a model developed in our laboratory, which considered of species biomass dynamics, the accumulated pollutant in organisms and the dynamics of pollutant in water. This model was utilized as a theoretical tool for proving the proposed hypothesis.Results of computer simulations shown that an increase in average intra-specific tolerance to pollutants fosters stability, and also produces higher pollutant burdens and community biomass. Additionally, our results indicate that these relationships are regulated by effectiveness and cost of defense strategies.On the other hand, we found that tolerance of individual species has negligible effects on their own persistence probability. Contrary, we found that persistence probability was related to their topological attributes. Our results highlight the role of distribution of species' attributes for understanding of the dynamics in perturbed environments, with implications on aquatic system management.