Diferenciación de Nichos y Coexistencia de las Especies | HHMI BioInteractive Video

biointeractive
20 Sept 201608:15

Summary

TLDREl biólogo Rob Pringle y su equipo de la Universidad de Princeton estudian la coexistencia de tres especies de antílopes en el Parque Nacional Gorongosa, Mozambique. Utilizan tecnologías avanzadas como collares satelitales y Metabarcoding de ADN para rastrear hábitos y dietas. Descubren que cada especie ocupa un nicho ecológico único, lo que reduce la competencia y permite su coexistencia. Los montículos de termitas, concentradores de humedad y nutrientes, son clave para la diversidad de plantas y mamíferos en la sabana.

Takeaways

  • 🌍 Las sabanas africanas son conocidas por su diversidad de grandes mamíferos, lo que plantea la pregunta de cómo coexisten tantas especies similares en el mismo lugar.
  • 🔬 El biólogo Rob Pringle y su equipo de la Universidad de Princeton están investigando en el Parque Nacional Gorongosa, Mozambique, centrándose en tres especies de antílopes: bushbuck, nyalas y kudus.
  • 🏞️ Estos antílopes viven en pastizales intercalados con pequeños grupos de árboles, donde los montículos de termitas concentran la humedad y nutrientes del suelo, creando un hábitat nutritivo.
  • 🐘 La ecología teórica sugiere que para coexistir, cada especie debe ocupar un nicho ecológico único, definido por sus hábitats y dieta.
  • 📡 Rob y su colega Rayen Long están utilizando tecnologías avanzadas, como collares satelitales, para rastrear los movimientos y dietas de las especies.
  • 💩 La técnica de Metabarcoding de ADN, que analiza el ADN en las heces de los animales, les permite determinar con precisión qué plantas consumen.
  • 🔬 Los investigadores han colocado collares en 20 ejemplares de cada especie para monitorear sus movimientos y dietas, lo que les permite construir un cuadro del nicho ecológico de cada animal.
  • 🌿 Los bushbuck, la especie más pequeña, se alimentan casi exclusivamente de plantas nutritivas en los montículos de termitas, mientras que las especies más grandes tienen una dieta más variada.
  • 🔍 Los estudios de Metabarcoding de ADN revelan cómo las especies se reparten el nicho, reduciendo la competencia y permitiendo la coexistencia de tres especies en el mismo hábitat.
  • 🌱 La diversidad vegetal, especialmente la presencia de montículos de termitas, es crucial para mantener la diversidad de grandes mamíferos en la sabana.

Q & A

  • ¿Qué hace famoso a las sabanas africanas según el guion?

    -Las sabanas africanas son famosas por su diversidad de grandes mamíferos.

  • ¿Quién es Rob Pringle y qué le interesa sobre la ecología?

    -Rob Pringle es un biólogo de la Universidad de Princeton que se interesa en los misterios perdurables de la ecología, específicamente en cómo coexisten tantas especies similares en un mismo lugar.

  • ¿En qué parque nacional está trabajando el equipo de Rob Pringle?

    -El equipo de Rob Pringle está trabajando en el Parque Nacional Gorongosa en Mozambique.

  • ¿Cuáles son las tres especies de antílope que estudia el equipo de Pringle?

    -El equipo de Pringle está estudiando tres especies de antílope estrechamente relacionadas: bushbuck, nyalas y kudus.

  • ¿Cómo ayudan las termitas en la formación de los hábitats de estas especies?

    -Las termitas concentran la humedad y los nutrientes del suelo, permitiendo el crecimiento de árboles y arbustos en los montículos, creando un hábitat nutritivo que es vital para estas especies.

  • ¿Qué tecnología están utilizando los investigadores para rastrear los movimientos de las especies?

    -Los investigadores están utilizando collares satelitales para rastrear los movimientos de las especies, lo que les permite obtener su ubicación cada hora durante un período de tiempo.

  • ¿Qué técnica están utilizando para determinar la dieta de las especies de antílope?

    -Están utilizando una técnica llamada Metabarcoding de ADN, que implica recolectar excrementos de los animales, aislar el ADN de las células vegetales no digeridas y compararlo con una colección de referencias de plantas potencialmente comestibles.

  • ¿Cuál es la importancia de los montículos de termitas para la dieta de los bushbuck?

    -Los bushbuck se alimentan casi exclusivamente de plantas altamente nutritivas en los montículos de termitas, lo que les permite obtener una dieta de alta calidad.

  • ¿Cómo se relaciona la diversidad vegetal con la diversidad de grandes mamíferos en la sabana?

    -La diversidad vegetal, particularmente la presencia de montículos de termitas, aumenta la diversidad del paisaje y permite que diferentes especies de mamíferos coexistan, cada una utilizando el hábitat y las plantas de manera diferente para reducir la competencia.

  • ¿Qué revelan los estudios de Metabarcoding de ADN sobre la distribución de los nichos alimenticios entre las especies?

    -Los estudios de Metabarcoding de ADN revelan que cada especie utiliza el hábitat de manera diferente y se alimenta de una combinación diferente de especies vegetales, lo que reduce la competencia y permite la coexistencia de las tres especies de antílope.

Outlines

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🌿 Estudios de coexistencia de especies en Gorongosa

El biólogo Rob Pringle y su equipo de la Universidad de Princeton investigan la coexistencia de tres especies de antílopes en el Parque Nacional Gorongosa, Mozambique. Estas especies, el bushbuck, nyalas y kudus, viven en el mismo hábitat y tienen diferentes tamaños, lo que permite observar cómo cada especie utiliza el hábitat y evita competir hasta el punto de extinguirse. El estudio se centra en cómo las termitas, que concentran la humedad y nutrientes del suelo, crean un entorno nutritivo en los montículos que permiten el crecimiento de árboles y arbustos. Rob y Rayen Long utilizan tecnologías avanzadas para rastrear los movimientos de las especies y determinar su dieta, lo cual es crucial para entender cómo cada especie ocupa un nicho ecológico único.

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🔬 Metabarcoding de ADN para estudios de dieta de mamíferos

El equipo de investigación liderado por Rob Pringle ha sido pionero en la aplicación del Metabarcoding de ADN para estudiar la dieta de los animales. Este método implica recolectar excrementos de los animales, aislamiento del ADN de células vegetales no digeridas y comparación con una base de datos de plantas potencialmente comestibles. La técnica permite obtener una visión precisa de la dieta de cada especie, lo que es fundamental para comprender cómo se reparten los recursos y cómo las especies pueden coexistir sin competir directamente. El análisis preliminar muestra que el bushbuck se alimenta principalmente de plantas en los montículos de termitas, mientras que las especies más grandes tienen una dieta más variada. Esto revela una división de nichos que reduce la competencia y permite la coexistencia de las tres especies en el mismo hábitat.

Mindmap

Keywords

💡sabanas africanas

Las sabanas africanas son vastos paisajes abiertos caracterizados por su diversidad de especies de mamíferos grandes. En el guion, se menciona que estas sabanas son famosas por su diversidad, lo que establece el escenario para explorar cómo coexisten diferentes especies en el mismo hábitat.

💡diversidad de especies

La diversidad de especies se refiere a la variedad de organismos vivos que habitan un área geográfica. En el video, la diversidad de especies es un misterio central que motiva la investigación, ya que se busca entender cómo tantas especies similares pueden coexistir sin competir hasta el punto de extinguirse.

💡ecología

La ecología es el estudio de la interacción entre organismos y su medio ambiente. El video se centra en los misterios perdurables de la ecología, específicamente en cómo las especies de antílope en la sabana africana logran coexistir.

💡níche ecológico

Un nicho ecológico es un concepto que define el rol que juega una especie dentro de su ecosistema, incluyendo su hábitat y su dieta. En el guion, la teoría de los nichos ecológicos predice que para coexistir, cada especie debe ocupar un nicho único, lo que se explora a través de la observación de las hábitats y dietas de diferentes especies de antílope.

💡montículos de termitas

Los montículos de termitas son estructuras de tierra construidas por las termitas que concentran la humedad y los nutrientes del suelo, permitiendo el crecimiento de vegetación en áreas que de otro modo serían menos fértiles. En el video, estos montículos son cruciales para la supervivencia de las especies de antílope, ya que proporcionan un hábitat y una fuente de alimento rico en nutrientes.

💡Metabarcoding de ADN

El Metabarcoding de ADN es una técnica que utiliza secuencias de ADN para identificar especies a partir de muestras ambientales, como excrementos. En el video, esta técnica es clave para determinar la dieta de las especies de antílope, ya que permite a los investigadores identificar las plantas que consumen sin tener que observar directamente su alimentación.

💡colares satelitales

Los collares satelitales son dispositivos que permiten rastrear la ubicación de un animal a través de señales satelitales. En el guion, se menciona que los investigadores colocan collares satelitales en los antílopes para monitorear sus movimientos y construir un cuadro del nicho ecológico de cada especie.

💡dieta de alta calidad

Una dieta de alta calidad se refiere a una que proporciona una gran cantidad de nutrientes esenciales para el crecimiento y la salud. En el video, se descubre que las especies más pequeñas, como el bushbuck, se alimentan principalmente de plantas de alta calidad en los montículos de termitas, lo que les permite coexistir con especies más grandes que consumen una dieta más diversa y posiblemente de menor calidad.

💡división de nichos

La división de nichos es el proceso por el cual diferentes especies se especializan en diferentes roles dentro de un ecosistema para reducir la competencia. En el guion, se explica que cada especie de antílope utiliza el hábitat de manera diferente y se alimenta de una combinación diferente de plantas, lo que reduce la competencia y permite su coexistencia.

💡biodiversidad

La biodiversidad hace referencia a la variedad total de especies de plantas, animales y microorganismos, así como a la complejidad de sus hábitats. El video destaca cómo la biodiversidad se mantiene a través de la interacción de diferentes especies y su adaptación a diferentes nichos ecológicos, manteniendo la estabilidad y la riqueza del ecosistema.

Highlights

Las sabanas africanas son conocidas por su diversidad de grandes mamíferos.

El biólogo Rob Pringle de la Universidad de Princeton investiga cómo coexisten especies similares en el mismo lugar.

El estudio se lleva a cabo en el Parque Nacional Gorongosa en Mozambique.

El enfoque es en tres especies de antílopes: bushbuck, nyalas y kudus.

Están estudiando cómo cada especie utiliza el hábitat y evita la competencia.

Las especies viven en pastizales con grupos de árboles y montículos de termitas.

Las termitas concentran la humedad y nutrientes, creando un hábitat nutritivo.

La ecología teórica sugiere que para coexistir, cada especie debe ocupar un nicho único.

Rayen Long, especialista en mamíferos, se une al equipo de Pringle.

Usan tecnologías avanzadas para rastrear los movimientos y dietas de los animales.

Colocan collares satelitales en un kudu para rastrear su ubicación cada hora.

Metabarcoding de ADN es una nueva estrategia para determinar la dieta de los animales.

Recopilan excrementos de animales para extraer ADN de las células vegetales no digeridas.

Se han colocado collares en 20 ejemplares de cada especie para monitorear sus hábitos.

Los collares también tienen transmisores VHF para ubicaciones precisas.

Los bushbocks se alimentan casi exclusivamente de plantas en los montículos de termitas.

Las especies más grandes tienen dietas más variadas y menos nutritivas en promedio.

Los estudios muestran cómo las especies se reparten el nicho y reducen la competencia.

La diversidad vegetal es crucial para mantener la diversidad de mamíferos.

Los montículos de termitas incrementan la diversidad en un paisaje que de otro modo sería homogéneo.

El trabajo del equipo de Pringle revela cómo se mantiene la biodiversidad en las redes alimenticias.

Transcripts

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INTERLOCUTOR: Las sabanas africanas son famosas por su

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diversidad de grandes mamíferos.

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Pero, ¿cómo es que tantas especies similares coexisten en

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un mismo lugar?

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Al biólogo de la universidad de Princeton, Rob Pringle,

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le cautiva esta pregunta, uno de los misterios perdurables de la

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ecología.

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Su equipo está trabajando en el parque nacional Gorongosa en

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Mozambique, concentrándose en el estudio de tres especies de

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antílope estrechamente relacionadas, bushbuck,

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nyalas y kudus.

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Todos ellos viven en este mismo tipo de hábitat y tienen

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tamaños diferentes, eso nos permite ver cómo cada especie

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utiliza el hábitat y cómo evitan competir al punto de

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extinguirse las unas a las otras.

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Estas especies viven en la sabana,

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pastizales intercalados con pequeños grupos de árboles.

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En el centro de cada grupo hay un montículo de termitas.

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Las termitas concentran la humedad y los nutrientes del

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suelo, permitiendo el crecimiento de árboles y

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arbustos que raramente crecen en otros sitios.

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Este es un bosque increíblemente nutritivo.

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Es como una hamburguesa con queso, básicamente.

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La ecología teórica predice que para coexistir cada especie

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debe ocupar un nicho único, que está definido por los hábitats

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que ocupa y por los alimentos que consume.

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Rob ha reclutado al especialista en mamíferos, Rayen Long.

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Juntos están usando nuevas tecnologías para recopilar

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información, como nunca antes, sobre las vidas de estos

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animales.

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Para estudiar cómo utilizan los hábitats deben rastrear los

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movimientos de cada una de las especies.

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Hoy están colocando un collar satelital en un kudu,

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la especie de mayor tamaño.

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La parte más crítica es colocar este collar que nos reportará

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su ubicación cada hora durante los próximos 10 meses,

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más o menos.

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Los investigadores también necesitan saber exactamente lo

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que come cada una de estas especies.

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Esto ha sido tradicionalmente difícil de determinar porque

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a menudo es imposible identificar las plantas que el

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animal está comiendo simplemente observándolo a la distancia.

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El equipo de Rob ha sido pionero en la aplicación de una nueva

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estrategia llamada Metabarcoding de ADN.

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Los investigadores recogen los excrementos de los animales,

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los cuales contienen células vegetales no digeridas,

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aislan el ADN a partir de estas células y lo comparan con una

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colección de referencias de plantas potencialmente

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comestibles.

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Esta es una muestra lo más fresca que se puede obtener

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a veces no obtenemos nada pero aquí tenemos buenos pellets

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bien formados, una muestra muy limpia sin contaminación de

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ningún tipo de ADN vegetal, porque provino del interior del

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animal.

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El último paso una inyección para revertir los efectos y

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despertarla.

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El equipo ha colocado collares en 20 ejemplares de cada

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especie.

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Ahora pueden comenzar a construir un cuadro del nicho

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ecológico de cada animal monitoreando sus movimientos y

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su dieta.

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Lo que podemos hacer cuando tenemos los animales marcados

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con collares GPS es obtener varias muestras fecales de cada

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uno en un período de varios meses.

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Con en el tiempo, lo que eso nos va a permitir hacer es ver el

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perfil alimenticio de cada individuo.

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Rob está examinando la localización de un bushbuck,

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la especie más pequeña en este estudio.

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Cada uno de estos pequeños puntos verdes se ha registrado

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en las últimas 24 horas.

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Eso es un montículo de termitas, lo mismo que éste.

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Parece que ella se pasa de montículo en montículo.

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Ahora que Rob conoce su ubicación aproximada,

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puede intentar recoger una muestra fecal.

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Cada uno de estos collares tiene también un transmisor de radio

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VHF que usamos para tener una ubicación más precisa.

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Creo que está en ese montículo de termitas allá.

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Vamos a tratar de acercarnos muy muy silenciosamente para que no

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huya.

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Oh, sí, ahí está.

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Ahí está.

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No esperaba podernos acercar tanto.

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El excremento no debe tener más de unas pocas horas para poder

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obtener ADN vegetal de alta calidad sin contaminación.

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Esta está bien limpia.

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Colocamos esto en hielo y nos podemos ir.

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De regreso en el laboratorio del parque varios pasos adicionales

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aseguran la buena preservación del ADN.

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Estas son muestras muy frescas así que las voy a homogeneizar

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aplastándolas dentro de la bolsa,

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las pongo en el mezclador de vortex,

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lo dejamos correr por unos 30 segundos,

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suficiente agitación para abrir las células y esparcir el ADN.

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Se ve bien.

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Parece batido de chocolate, es una buena señal.

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A menos 40.

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Más tarde, en el laboratorio de Rob en Princeton,

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Taylor Cartiner supervisa la extracción y secuenciación del

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ADN.

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El equipo USA bioinformática y programas estadísticos para

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identificar las especies de plantas que hay en cada una de

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las muestras fecales y así comparar los nichos

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alimenticios de diferentes especies.

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En nuestro análisis preliminar los datos parecen muy

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interesantes.

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Tal como esperábamos, la especie más pequeña, el bushbock,

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está prácticamente viviendo sobre montículos de termitas

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para obtener la dieta de más alta calidad.

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Los investigadores están descubriendo que los bushbocks

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se alimentan casi exclusivamente de plantas altamente nutritivas

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en los montículos de termitas.

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Las especies más grandes se alimentan tanto en los

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montículos como lejos de ellos.

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Esto se debe a que los animales más grandes necesitan mayor

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cantidad de alimento para su sustento,

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aún si eso significa que cada bocado tenga en promedio un

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valor nutritivo menor.

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Los kudos deberían tener la dieta de menor calidad y los

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Nyalas deberían estar en algún punto intermedio.

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Lo que nuestros estudios de Metabarcoding de ADN revelaron

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es este cuadro realmente interesante de cómo los

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animales se reparten el nicho.

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Cada una de las especies utiliza el hábitat de manera diferente

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y se alimenta de una combinación diferente de especies vegetales

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en variadas proporciones.

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Esta división de nichos reduce la competencia,

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lo que previene que una sola especie monopolice todos los

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recursos, de esta manera las tres especies pueden coexistir.

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Lo que estamos descubriendo es que la diversidad vegetal puede

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ser muy importante para ayudar a mantener la diversidad de

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grandes mamíferos.

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La presencia de los montículos de termitas aumenta lo que,

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de lo contrario, sería un paisaje bastante monótono y

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homogéneo aumentando la diversidad.

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El trabajo del equipo de Pringle está revelando cómo se

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organizan las redes alimenticias y cómo se mantiene la

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biodiversidad y nos recuerda que las comunidades ecológicas

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están profundamente interconectadas,

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desde la más pequeña termita hasta el imponente kudu y todas

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las plantas entre ellos.

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