Anar al contingut

Teoria del forrajeo òptim

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Erro al crear miniatura:
Les abelles obreres busquen el néctar no solament per a elles mateixes, sino per a tota la seua comunitat colmena. La teoria del forrajeo òptim prediu que esta abella s'alimentarà d'una manera que maximizar el rendiment net d'energia de la seua colmena.

La teoria del forrajeo òptim (TFO) és un model ecològic de comportament que ajuda a predir cóm es comporta un animal quan busca menjar. Si be l'obtenció d'aliments proporciona energia a l'animal, la busca i la captura dels mateixos requerixen energia i temps. Per a maximizar la condició física, un animal adopta una estratègia de forrajeo que proporciona el major benefici (energia) al menor cost, maximizar l'energia neta obtinguda. OFT ajuda a predir la millor estratègia que un animal pot usar per a conseguir este objectiu. La paraula forrajeo no és acceptada per la Real Acadèmia Espanyola, no obstant el verp forrajear, sí ho està. Este es definix com "segar i arreplegar el forraje“ per lo que la comunitat científica ha adoptat este concepte. El terme forrajeo és usat en publicacions científiques.[1] Alternativament es pot substituir per "busca d'aliment"[2] o en este cas la Teoria de la busca d'aliment òptima.

Erro al crear miniatura:
Figura 1. Guany d'energia per cost (I) per a adoptar estratègia de forraje x. Adaptat de Parker I Smith.[3]

Model de forrajeo òptim.

[editar | editar còdic]

La TFO és una aplicació ecològica del model de optimalitat. Esta teoria assumix que el patró d'alimentació més ventajós econòmicament se seleccionarà en una espècie a través de selecció natural.[4] Quan s'usa la TFO per a modelar el comportament de forrajeo, es diu que els organismes maximizar una variable coneguda com la moneda, com la major cantitat d'aliments per unitat de temps. Ademés, les restriccions de l'entorn són atres variables que deuen ser considerades. Les restriccions es definixen com a factors que poden llimitar la capacitat del forrajero per a maximizar la moneda. La regla de decisió òptima, o la millor estratègia de forrajeo de l'organisme, es definix com la decisió que maximizar la moneda baix les llimitacions de l'entorn. Identificar la regla de decisió òptima és l'objectiu principal de la TFO.[5]

Erro al crear miniatura:
Tigre (Panthera tigris). Eixemple de depredador

Un model d'alimentació òptim genera prediccions quantitatives de cóm els animals maximizar la seua condició física mentres forrajean. El procés de creació del model implica l'identificació de la moneda, les restriccions i la regla de decisió adequada per al forrajero.[6]

La moneda es definix com l'unitat optimisada per l'animal. També és una hipòtesis dels costs i beneficis que s'imponen a eixe animal.[7] Per eixemple, un determinat forraje obté energia dels aliments, pero incorre en el cost de buscar l'aliment: el temps i l'energia gastats en la busca podrien haver-se utilisat en atres esforços, com buscar parelles o protegir als jóvens. Seria el millor interés de l'animal maximizar els seus beneficis al menor cost. Per lo tant, la moneda en esta situació podria definir-se com el guany d'energia neta per unitat de temps.[8]

No obstant, per a un forrajero diferent, el temps que du digerir els aliments despuix de menjar-los pot ser un cost més significatiu que el temps i l'energia gastats en buscar-los. En este cas, la moneda podria definir-se com el guany d'energia neta per temps de rotació digestiva en lloc del guany d'energia neta per unitat de temps.[9] Ademés, els beneficis i els costs poden dependre de la comunitat d'un forrajero. Per eixemple, un forrajero que viu en una colmena provablement forrajearía d'una manera que maximizar l'eficiència de la seua colónia en lloc de la d'ella mateixa.[7] En identificar la moneda, es pot construir una hipòtesis sobre quins beneficis i costs són importants per al forrajero en qüestió.

Les restriccions són hipòtesis sobre les llimitacions que es coloquen en un animal. Estes llimitacions poden deure's a les característiques de l'entorn o la fisiologia de l'animal i podrien llimitar la seua eficiència de forrajeo. El temps que tarda el forrajeador en viajar des del lloc d'anidación al lloc de forrajeo és un eixemple d'una restricció. El número màxim d'aliments que un forrajero pot transportar al seu lloc d'anidación és un atre eixemple d'una restricció. També podria haver restriccions cognitives en els animals, com els llímits a l'aprenentage i la memòria.[8] Quantes més restriccions es puguen identificar en un sistema donat, més poder predictiu tindrà el model.[7]

Erro al crear miniatura:
Mosquit (Aedes aegypti). Eixemple de pastor

Donades les hipòtesis sobre la moneda i les restriccions, la regla de decisió òptima és la predicció del model de quin deuria ser la millor estratègia de forrajeo de l'animal.[8] Els possibles eixemples de regles de decisió òptimes podrien ser el número òptim d'aliments que un animal deuria dur al seu lloc d'anidación o el tamany òptim d'un aliment en el que un animal deuria alimentar-se. La Figura 1 mostra un eixemple de cóm es pot determinar una regla de decisió òptima a partir d'un model gràfic. La curva representa el guany d'energia per cost (I) per a adoptar l'estratègia de forrajeo x. El guany d'energia per cost és la moneda que s'optimisa. Les restriccions del sistema determinen la forma d'esta curva. La regla de decisió òptima (x *) és l'estratègia per a la qual la divisa, el guany d'energia per cost, és la major. Els models òptims d'alimentació poden semblar molt diferents i tornar-se molt complexos, depenent de la naturalea de la moneda i la cantitat de restriccions considerades. No obstant, els principis generals de moneda, restriccions i regla de decisió òptima seguixen sent els mateixos per a tots els models.

Per a provar un model, un pot comparar l'estratègia predita en el comportament real d'alimentació de l'animal. Si el model s'ajusta be a les senyes observades, llavors s'admeten les hipòtesis sobre la moneda i les restriccions. Si el model no s'ajusta be a les senyes, és possible que s'haja identificat incorrectament la moneda o una restricció en particular.[7]

Diferents sistemes d'alimentació i classes de depredadors.

[editar | editar còdic]
Erro al crear miniatura:
Mildiu de la creïlla. Eixemple de paràsit

La teoria del forrajeo òptim és àmpliament aplicable als sistemes d'alimentació en tot el regne animal. baix la TFO, qualsevol organisme d'interés pot ser vist com un depredador que forrajea l'assut. Existixen diferents classes de depredadors en els que cauen els organismes i cada classe té distintes estratègies d'alimentació i depredaació.

  •    Els verdaders depredadors ataquen a un gran número d'assuts a lo llarc de la seua vida. Maten als seus assuts immediatament o poc despuix de l'atac. Poden menjar tot o solament partix del seu assut. Els verdaders depredadors inclouen tigres, lleons, ballenes, taburons, aus que mengen llavors, formigues i humans.[10]
  •    Els pastors mengen només una porció del seu assut. Danyen a l'assut, pero rara volta la maten. Els pastors inclouen antílops, vaques i mosquits.
  •    Els paràsits, com els pastors, mengen solament una part de la seua presa (hoste), pero rara volta tot l'organisme. Passen tot o gran part del seu cicle de vida vivint en / en un sol hoste. Esta relació íntima és típica de ténies, puces hepàtiques i paràsits de plantes, com el mildiu de la creïlla (Phytophthora infestans).
  •    Els parasitoides són principalment típics de les avespes parasitoides (orde Hymenoptera), i algunes mosques (orde Diptera). Els ous es posen dins de les larves d'atres artròpodes, eclosionan i consumixen a el hoste des de l'interior, matant-ho. Esta inusual relació depredador-hoste és típica d'aproximadament el 10% de tots els insectes. [8] Molts virus que ataquen als organismes unicelulars (com els bacteriòfecs) també són parasitoides; es reproduïxen dins d'un únic hoste que inevitablement és assessinat per l'associació.
Erro al crear miniatura:
Avespa parasitoide

L'optimisació d'estes diferents estratègies d'alimentació i depredaació pot explicar-se per la teoria de l'alimentació òptima. En cada cas, hi ha costs, beneficis i llimitacions que determinen en última instància la regla de decisió òptima que deu seguir el depredador.

Referències

[editar | editar còdic]
  1. Gutierrez, G. Estratègies de forrajeo
  2. «[1]». Consultat el 6 de febrer de 2020.
  3. (1990).Nature.348(6296)
    27.doi:10.1038/348027a0.
  4. (1974).Ecology.55(5)
    1042.doi:10.2307/1940354.
  5. Sinervo, Barry (1997). "Optimal Foraging Theory: Constraints and Cognitive Processes"
    • Archivat el 23 de novembre de 2015 archivat en Wayback Machine., pp. 105–130 in Behavioral Ecology. University of Califòrnia, Santa Creu.
  6. 1955-, Stephens, David W., (1986). Foraging theory, Princeton University Press. OCLC 13902831. ISBN 0691084416.
  7. 7,0 7,1 7,2 7,3 Zoo Biology.8(3)
    307–309.ISSN 0733-3188.doi:10.1002/zoo.1430080312.Consultat el 17 d'octubre de 2018.
  8. 8,0 8,1 8,2 Defense Technical Information Center.Consultat el 17 d'octubre de 2018.
  9. Evolutionary Ecology.3(3)
    264–272.ISSN 0269-7653.doi:10.1007/bf02270727.Consultat el 17 d'octubre de 2018.
  10. Copeia.1990(1)
    204–218.doi:10.2307/1445836.Consultat el 17 d'octubre de 2018.