Ivette Perfecto, John Vandermeer and Stacy M. Philpott
Coffee agroecosystems have become iconic in the study of how agriculture can contribute to the conservation of biodiversity and how biodiversity can deliver ecosystem services to agriculture. However, coffee farms are also excellent model systems for ecological research. Throughout the tropics coffee farms are cultivated using varying numbers and diversity of shade trees, representing a gradient of diversity and complexity, ranging from forest-like “shade coffee” to intensified shadeless “sun coffee.” Here we synthesize ecological research in the coffee agroecosystem focusing on four topics that have received considerable recent attention: (a) trophic interactions (especially vertebrates and ants as predators), (b) trait-mediated indirect interactions, (c) competition and community assembly (mainly birds and ants), and (d ) spatial constraints on interactions.
Los agroecosistemas son lugares apropiados para el estudio de las interacciones ecológicas, debido a que los investigadores pueden hacer modificaciones en estos sitios que excluyan a ciertas especies o que alteren cómo normalmente ocurre procesos como la polinización.
ReplyDeleteEn el caso del cultivo del café se distinguen dos sistemas. Uno es el de cultivo intensivo, donde en grandes extensiones de tierra cultivable se plantan exclusivamente cafetos, haciendo un sistema con baja diversidad de especies. El otro es un sistema con mayor riqueza de especies, en donde se alternan cafetos con otros árboles de la selva tropical, este método de cultivo hace que sea conocido como “café de sombra” y son más parecidos a las selvas tropicales originales.
Las tierras donde se produce el café de sombra son interesantes porque en ellos se mantienen las interacciones entre microorganismos, invertebrados, vertebrados y plantas. Tal es el caso de una compleja red de presas y depredadores, esta red parte de las plantas que son comidas por insectos herbívoros, a su vez estos insectos son las presas de aves, murciélagos y otros artrópodos como arañas y avispas parasitoides. Los científicos que realizaron el experimento excluyeron a las aves y a los murciélagos. Después de varios meses se observó que las poblaciones de los parasitoides disminuían, mientras que las de las arañas aumentaban. Esto sugería que las especies de vertebrados se alimentaban tanto de insectos herbívoros y de arañas. Al ser excluidas las aves y los murciélagos, las arañas no enfrentaban competencia, pero además no eran depredadas, por lo que sus poblaciones crecían, y pasaban a alimentarse de los parasitoides en mayor proporción. Este sería un ejemplo de competencia por interferencia, ya que las arañas eran las presas de las aves y los murciélagos. Pero también, al competir las arañas con los vertebrados por las presas, se daba una competencia por explotación.
Otro ejemplo, es el que incluye a algunas especies de hormigas, que cuidan a una especie de hemíptero que se alimenta de la sabía del cafeto y excreta gotas con alto contenido de azúcares. Ya que las hormigas aprovechan este recurso, protegen a estos hemípteros de sus depredadores, los coccinelidos, que además de ser insectos adultos entomófagos, ponen sus huevos debajo de los hemipteros, donde las hormigas no son capaces de proteger a estos insectos. Y cuando las larvas del coccinelido nacen, comienzan a alimentarse de los hemípteros. Pero los coccinelidos sólo pueden poner sus huevos cerca de los hemípteros cuando está presente una mosca de la familia Phoridae que ataca a las hormigas. Los coccinelidos son capaces de aprovechar esta oportunidad porque son capaces de detectar cuando están siendo atacadas las hormigas porque cuentan con una adaptación que les permite distinguir el estrés de las hormigas cuando hay un fórido atacándolos. Esta serie de interacciones concatenadas se debe a que evolucionaron por una cascada mediada por rasgos de todas las especies participantes.
Otro caso de competencia involucra a una especie de hormiga que forrajea en el dosel de los árboles, que cuando está presente causa que las aves insectívoras pasen menos tiempo alimentándose en los mismos sitios que las hormigas, ya que encuentran menos alimento disponible, siendo este un ejemplo de competencia por explotación de un recurso.
Por ejemplos como los anteriores, el cultivo del café de sombra se considera útil en la ecología ya que está vinculado a la formación de varias interacciones y se puede manipular para probar las hipótesis de los ecólogos.