Biología

Ley de la tolerancia de Shelford: en qué consiste y ejemplos


La ley de tolerancia de Shelford es una ley formulada en el ámbito ecológico que establece que la existencia o la supervivencia (el éxito) de un ser vivo en un lugar depende del grado en el que se satisfagan un conjunto de condiciones, bien sean climáticas, topográficas, ambientales, etc.

Así, la ley plantea que el éxito o la ausencia de un organismo dado en un lugar determinado puede estar controlada por la deficiencia o por el exceso de distintos factores, dentro de los límites de tolerancia de dicho individuo para estos factores.

Se conoce como la “ley de tolerancia de Shelford” porque fue propuesta por el zoólogo y ecólogo animal americano llamado Victor Ernest Shelford, a comienzos de la primera década de 1900.

Además de esta importante contribución científica, Shelford también es conocido por su participación en el establecimiento de la ecología como una rama adicional de las ciencias biológicas, es decir, estaba de acuerdo con que la ecología tenía que ser una disciplina diferente a la zoología y a la botánica.

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¿En qué consiste la ley de tolerancia?

Shelford propuso lo que hoy en día muchos tal vez intuyen de forma espontánea: que la presencia de un organismo y su abundancia en un ambiente particular no solo depende de los nutrientes que este consiga para alimentarse, sino de otros factores ajenos a sí mismo.

Estos factores, muchas veces referidos en la bibliografía como factores abióticos, pueden ser características de los ambientes naturales como, por ejemplo:

– la temperatura

– el grado de luminosidad y el tipo de luz que recibe

– el pH del suelo o del agua

– la salinidad

– la disponibilidad y cantidad de oxígeno (O2)

– la humedad o disponibilidad de agua

– la concentración de dióxido de carbono (CO2)

Y todo aquello que no es exclusivo o inherente a cada organismo vivo individual, pero que es fundamental para determinar dónde podrá o no subsistir.

La ley busca describir cómo estas variables controlan la abundancia de cada ser vivo en un ecosistema.

Los rangos y límites de tolerancia

Cada especie de organismo vivo tiene valores máximos y mínimos dentro de los cuales puede vivir y desarrollarse y fuera de los cuales no puede prosperar.

Así como los animales, las plantas y los microorganismos se distribuyen geográficamente en zonas o regiones óptimas y subóptimas. Estos también tienen unos límites de tolerancia óptimos y subóptimos para los factores abióticos característicos de los ecosistemas donde habitan.

Ejemplos

Hay plantas que pueden vivir dentro de cierto rango de humedad específico, pero que mueren si hay un exceso de agua o si el índice de humedad es menor a su límite de tolerancia más bajo.

Otro ejemplo podría ser el de un animal que habita en climas templados: en estos la temperatura varía entre una estación y otra, pero el metabolismo del animal puede soportar los máximos y los mínimos térmicos definidos en su rango de tolerancia.

Lo que no podría soportar serían temperaturas mucho más bajas (en los casquetes polares, por ejemplo) o muchos más altas (en las regiones tropicales, por ejemplo).

Distintos rangos de tolerancia

Es importante señalar que el mismo organismo puede tener un amplio rango de tolerancia para un factor como la temperatura, por ejemplo, pero uno muy reducido para otro factor como la humedad, por ejemplo.

Por esta razón entendemos que los rangos de tolerancia no son iguales para todos los factores, y se ha determinado que aquellas especies que tienen rangos de tolerancia más amplios o “flexibles” para un mayor número de factores son las que encontramos mayormente distribuidas y en mayor abundancia.

Así mismo, la abundancia relativa de una especie en un lugar determinado también está influenciada por la presencia de otros organismos (relaciones interespecíficas) o por las interacciones que se dan entre los individuos de la misma población (o de poblaciones diferentes).

El valor óptimo

Dentro del rango de tolerancia que cada organismo tiene para un factor abiótico dado existe cierta “flexibilidad”, pues hay valores mínimos y valores máximos entre los cuales los individuos pueden desarrollarse y prosperar, aunque no de la mejor manera.

El concepto de valor óptimo es útil para describir los valores (cualitativos o cuantitativos) de los factores abióticos en los cuales cada organismo explota su potencial máximo, es decir, donde se desarrolla idealmente, se reproduce y prolifera.

Gráfica de los rangos de tolerancia

Los biólogos dedicados a los estudios ecológicos que se enfocan en la determinación de los rangos de tolerancia de las especies para distintos factores abióticos, a menudo se valen de gráficos para ilustrar mejor el “fenómeno” detrás de los límites de tolerancia.

La gráfica más común para ejemplificar los límites de tolerancia de una especie consiste en una curva que tiene forma de campana, graficada en función del número de individuos de una población y de los valores del factor abiótico en cuestión.

En esta “campana”, los límites inferior y superior, es decir, los valores muy bajos o muy altos que puedan existir de un factor ambiental, se observan en los “bordes” o “colas” izquierda y derecha de la campana.

Entretanto, los valores óptimos, que son aquellos donde el número de individuos es mayor, se observan en la región más elevada de la curva.

Ley de Liebig o ley del mínimo

La ley de la tolerancia de Shelford se distingue de otra ley conocida como la “Ley del mínimo” o la “Ley de Liebig”, que afirma que el éxito o la prosperidad de un organismo en un ambiente está determinada por aquel elemento nutritivo que se encuentra en menor cantidad, al cual puede llamársele “el factor limitante”.

Esto quiere decir que, aunque un organismo se encuentre en un ambiente donde todos los requerimientos nutricionales parecen estar en demasía, si uno solo de ellos está presente en menor cantidad, este será aquel que limite el crecimiento de dicho organismo.

Este concepto fue muy importante desde el punto de vista agronómico y contribuyó enormemente en materia de fertilización de suelos agrícolas con fines productivos.

Aunque están relacionadas, estas dos leyes no proponen exactamente lo mismo, pues Shelford hace hincapié en el hecho de que la ausencia o presencia de un organismo en un ecosistema depende de la deficiencia o el exceso de cualquiera de los muchos factores abióticos, demasiado próximos a los límites de tolerancia.

Referencias

  1. Allaby, M. “Shelford’s law of tolerance. ” A Dictionary of Zoology. Retrieved June 26, 2020 from Encyclopedia.com: encyclopedia.com
  2. Baitanayev, O. A. (2017). The law of maximum in ecology. Science and World, 2(9), 49.
  3. Lynch, M., & Gabriel, W. (1987). Environmental tolerance. The American Naturalist, 129(2), 283-303.
  4. Gotelli, N. J. (2008). A primer of ecology (No. 577.88 G6). Sunderland, Massachusetts, USA: Sinauer Associates.
  5. Oxford Reference. Shelford’s law of tolerance. Retrieved June 26, 2020 from: oxfordreference.com