Universidad Rural de Guatemala
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Conceptos básicos de Ecología
Universidad Rural de Guatemala
Curso de Ecologia Humana
UNIVERSIDAD RURAL DE GUATEMALA CENTRO OCCIDENTAL I, CHIMALTENANGO FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y DEL AMBIENTE INGENIERÍA AMBIENTAL ECOLOGIA HUMANA. OCTAVO SEMESTRE CATEDRÁTICO: Licda. MELBA GIRÓN GONZALES.
Texto Paralelo primer avance.
NOMBRES:
CARNÉ No.:
CÉSAR ALEXANDER CATÉ CHIRIX
10-01-016
ANDRÉS RAFAEL MORALES ARANA
10-01-025
JOSÉ ALFREDO OBDULIO PERÉN GABRIEL
10-01-030
JULIO OSWALDO CATÉ CHALÍ
10-01-036
JONAS OBDULIO JUAREZ FIGUEROA
07-01-028
CHIMALTENANGO CHIMALTENANGO 10 DE AGOSTO DE 2013.
Ecología :
Definición: La ecología es una disciplina de estudio cuyo objeto de investigación es la relación que existe entre los seres vivos y su medio ambiente. Es considerada una rama de las ciencias biológicas y la denominan específicamente biología ambiental. Su significado literal viene del griego o i k o s (casa) y l o g o s (estudio), quedando definido como estudio de los seres en su hogar. El hombre desde siempre ha sentido superioridad frente a la naturaleza. El fuego fue el primer descubrimiento tecnológico realizado por el hombre, permitió una mejor alimentación, dominar el frío y a la larga dar origen al desarrollo del sedentarismo. Sin embargo la causa principal del sedentarismo fue el surgimiento de la agricultura, segundo gran descubrimiento tecnológico realizado por el hombre; le otorgó una variedad alimenticia y fue la causa directa de la creación de ciudades. Pero el fuego y la agricultura no tuvieron grandes impactos negativos en la biosfera. Con la Revolución Industrial del siglo XVIII el sentimiento del hombre de superioridad y orgullo frente a la naturaleza se hace empírico; el fuerte progreso brindado por los avances de la tecnología le aseguró al hombre su supremacía frente al medio, sin darse cuenta los aspectos negativos e irreversibles que esto trajo consigo, con los problemas que conciernen al estudio de la ecología que mencionamos. Se identifican tres:
Considerable disminución de los seres que habitan en los medios explotados por el hombre Alteración en el ciclo de la materia por la producción de desechos no biodegradables Modificación en el flujo de energía
Surge de esta manera, por primera vez, una fuerte preocupación por la naturaleza y posteriormente por la calidad de vida. Se crearon sistemáticamente trabajos; hipótesis y teorías consistentes que atravesaron distintos aspectos: económico, político y social, lo cuál es la base del estudio actual de la ecología. El medio ambiente es el lugar donde el hombre desarrolla todas sus actividades, por esto presenta las condiciones perfectas para que las lleve a cabo. Es la fuente de los recursos naturales, como el agua, la flora, fauna, aire, entre otros. Si el medio ambiente se deteriora, el hombre se ve entorpecido para realizar sus acciones, y no sólo el hombre, también el resto de los seres vivos A este se refiere
cuando se habla de calidad de vida, a la calidad que presenta el medio ambiente para el desarrollo adecuado de la supervivencia de los seres que habitan en la tierra. El deterioro del medio ambiente incrementa a medida que aumenta la demografía, pues son más personas a las que hay que satisfacer con necesidades que afectan directamente al entorno. El hombre de la actualidad se desenvuelve en una civilización construida sin el conocimiento de las leyes que rigen al medio ambiente, y olvidándose de esta manera, de la esencia del ser humano; de ahí la importancia del estudio y desarrollo de la ecología como estudio y conocimiento práctico que nos permita desarrollarnos en armonía con el medio ambiente por otra parte se dice también que la ecología estudio de la relación entre los organismos y su medio ambiente físico y biológico. El medio ambiente físico incluye la luz y el calor o radiación solar, la humedad, el viento, el oxígeno, el dióxido de carbono y los nutrientes del suelo, el agua y la atmósfera. El medio ambiente biológico está formado por los organismos vivos, principalmente plantas y animales.
Origen de la ecología: Debido a los diferentes enfoques necesarios para estudiar a los organismos en su medio ambiente natural, la ecología se sirve de disciplinas como la climatología, la hidrología, la física, la química, la geología y el análisis de suelos. Para estudiar las relaciones entre organismos, la ecología recurre a ciencias tan dispares como el comportamiento animal, la taxonomía, la fisiología y las matemáticas. El creciente interés de la opinión pública respecto a los problemas del medio ambiente ha convertido la palabra ecología en un término a menudo mal utilizado. Se confunde con los programas ambientales y la ciencia medioambiental ( véase Medio ambiente). Aunque se trata de una disciplina científica diferente, la ecología contribuye al estudio y la comprensión de los problemas del medio ambiente. El término ecología fue acuñado por el biólogo alemán Ernst Heinrich Haeckel en 1869; deriva del griego oikos (hogar) y comparte su raíz con economía. Es decir, ecología significa el estudio de la economía de la naturaleza. En cierto modo, la ecología moderna empezó con Charles Darwin. Al desarrollar la teoría de la evolución, Darwin hizo hincapié en la adaptación de los organismos a su medio ambiente por medio de la selección natural. También hicieron grandes contribuciones naturalistas como Alexander von Humboldt, profundamente interesados en el cómo y el por qué de la distribución de los vegetales en el mundo.
Ernst Heinrich Haeckel, considerado el padre de la ecología. ecología.
Ecosistema: Definición: El ecosistema es el conjunto de especies de un área determinada que interactúan entre ellas y con su ambiente abiótico; mediante procesos como la depredación, el parasitismo, la competencia y la simbiosis, y con su ambiente al desintegrarse y volver a ser parte del ciclo de energía y de nutrientes. Las especies del ecosistema, incluyendo bacterias, hongos, plantas y animales dependen unas de otras. Las relaciones entre las especies y su medio, resultan en el flujo de materia y energía del ecosistema.
Ecosistema terrestre acuático El significado del concepto de ecosistema ha evolucionado desde su origen. El término acuñado en los años 1930s, se adscribe a los botánicos ingleses Roy Clapham (1904-1990) y Sir Arthur Tansley (1871-1955). En un principio se aplicó a unidades de diversas escalas espaciales, desde un pedazo de tronco degradado, un charco, una región o la biosfera entera del planeta, siempre y cuando en ellas pudieran existir organismos, ambiente físico e interacciones. Más recientemente, se le ha dado un énfasis geográfico y se ha hecho análogo a las formaciones o tipos de vegetación; por ejemplo, matorral, bosque de pinos, pastizal, etc. Esta simplificación ignora el hecho de que los límites de algunos tipos de vegetación son discretos, mientras que los límites de los ecosistemas no lo son. A las zonas de transición entre ecosistemas se les conoce como “ecotonos”.
Diversidades alfa, beta y gama. Robert Whittaker (1920-1980), ecólogo estadounidense investigador de la sucesión y de gradientes de vegetación,
propuso tres medidas de diversidad de los ecosistemas: α, β, y γ. Alfa ( α ) es la
diversidad dentro de un ecosistema que generalmente se describe como el número de especies. La diversidad beta (β) incluye la comparación de diferentes ecosistemas en gradientes ambientales, por ejemplo, en una zona montañosa, en una zona costera. La diversidad beta nos indica que tan grande es el cambio de las especies de un ecosistema a otro. L a diversidad gamma (γ) se refiere a la diversidad total de una región, es decir a la diversidad geográfica. En ella se suman las diversidades alfa de varios ecosistemas.
Factores bióticos: Definición: factores bióticos son los seres vivos de un ecosistema que sobreviven. Pueden referirse a la flora, la fauna, los humanos de un lugar y sus interacciones. Los individuos deben tener comportamiento y características fisiológicas específicas que permitan su supervivencia y su reproducción en un ambiente definido. La condición de compartir un ambiente engendra una competencia entre las especies, dada por el alimento, el espacio, ejemplo una población es un conjunto de organismos de una especie que están en una misma zona. Se refiere a organismos vivos, sean unicelulares o pluricelulares.
Factores bióticos de un ecosistema
Categorías de organismos: Definición: El elevado número de especies descubiertas ha hecho necesario agruparlas para facilitar su estudio. Por ejemplo para averiguar si un individuo es de una especie o de otra muy parecida, conviene que todas las especies parecidas se agrupen juntas. Las principales clasificaciones propuestas a lo largo de la historia son:
La clasificación de Aristóteles. Hace más de 2000 años este filósofo griego pensaba que sólo había unos cuántos centenares de especies. Las
clasificó en dos reinos: el Reino de los animales y el Reino de las plantas. Además, los animales se dividían en dos grupos según si tenían o no sangre roja.
Clasificación de los seres vivos según Aristóteles
La clasificación de Linneo: Linneo fue un gran botánico sueco que vivió entre 1707 y 1778. Estableció una jerarquía de grupos llamados taxones . En ella, cada grupo de nivel superior abarca un o varios grupos de nivel inferior. También ideó la nomenclatura binomial de las especies que se explica más abajo.
Taxón. Se denomina taxón a cualquier grupo de organismos dentro de una clasificación jerarquizada de seres vivos. Tipos de taxones. De orden superior a inferior son:
Reino Fílum (o División ) Clase Orden Familia Género especie
Un Reino abarca varios Fílums, un Fílum abarca varias Clases y así sucesivamente.
Taxonomia. Es una especialidad de la Biología que se ocupa de establecer los diferentes taxones. Sistemática. Es una especialidad de la Biología que se ocupa de agrupar los diferentes taxones jerárquicamente de la forma que se considere más lógica. Actualmente se considera que lo mejor es agrupar juntos los taxones que tienen antepasados comunes. Nomenclatura binomial. Es una forma de denominar a cada una de las especies mediante dos nombres en latin: el primer nombre es el nombre del Género y el segundo nombre es el nombre de la especie. El nombre del Género y de la especie se han de escribir en letra cursiva si es trata de un
escrito a máquina y subrayado si se trata de un manuscrito. Estos dos nombres se han de escribir siempre en minúsculas excepto la primera letra del Género que se ha de escribir con mayúscula.
La clasificación de los cinco reinos : Definición: Es la clasificación actual. El criterio seguido ha sido agrupar juntas las especies que tienen antepasados comunes (parentesco evolutivo). El primer criterio que se considera es si las células poseen núcleo (eucariotas) o no (procariotas) El segundo criterio que se tiene en cuenta es si son unicelulares o pluricelulares. El tercer criterio que se considera es si si sus células forman tejidos (seres tisulares) o no (seres talofíticos). El cuartos criterio que se tiene en cuenta es si si se alimentan de materia inorgánica (seres autótrofos) mediante la fotosíntesis o de materia orgánica (seres heteròtrofos) mediante su digestión El quinto criterio que se considera es si la digestión la realizan segregando jugos digestivos al exterior (digestión externa) o a una cavidad o tubo digestivo interior (digestión interna).
Clasificación de los seres vivos según Linneo.
Especie: Definición: Una especie es un conjunto de individuos que proceden de antecesores comunes y que son capaces de reproducirse entre sí y de dar lugar a una descendencia fértil. e llama especie a uno de los niveles de la clasificación biológica de los organismos vivos que habitan nuestro planeta. Especie es el nivel más bajo, la unidad básica de la clasificación biológica. Las especies son los grupos en que se dividen los géneros, el nivel taxonómico que se ubica por sobre especie. Las especies tienen nombre científicos conocidos como nomenclatura binominal, que como su nombre lo dice consiste en la combinación de dos palabras que deben tener una raíz en latín o grecolatina. Esos dos nombres deben ser el del génerodelante y el de la especie después, que vendrían a ser como el
apellido y el nombre. Por ejemplo, nosotros somos los Homo sapiens, Homo es el género, y sapiens la especie.
Población: Definición: Puede definirse la población como un grupo de organismos de la misma especie que ocupan un área dada. Posee características, función más bien del grupo en su totalidad que de cada uno de los individuos, como densidad de población, frecuencia de nacimientos y defunciones, distribución por edades, ritmo de dispersión, potencial biótico y forma de crecimiento. Si bien los individuos nacen y mueren, los índices de natalidad y mortalidad no son característica del individuo sino de la población global. Uno de sus atributos importantes es la densidad, o sea el número de individuos que habitan en una unidad de superficie o de volumen. La densidad de población es con frecuencia difícil de medir en función del número de individuos, pero se calcula por medidas indirectas como por ejemplo, los insectos atrapados por una hora en una trampa. La tasa de nacimientos o natalidad, de una población es simplemente el número de nuevos individuos producidos por unidad de tiempo. La tasa de natalidad máxima es el mayor número de organismos que podrían ser producidos por unidad de tiempo en condiciones ideales, cuando no hay factores limitantes. La mortalidad se refiere a los individuos que mueren por unidad de tiempo. Hay una mortalidad mínima teórica, la cual es el número de muertes que ocurrirían en condiciones ideales, consecutivas exclusivamente a las alteraciones fisiológicas que acompañan el envejecimiento.
Población de elefantes
Comunidad ecológica: Definición: Una comunidad ecológica es un conjunto de poblaciones de diferentes especies que conviven en un sitio donde pueden interactuar, al menos potencialmente, de diversas formas.
Comunidad de animales y plantas
Interacción entre los organismos: Dentro de la interacción se dan distintos tipos de relaciones biológicas, entre las más comunes podemos mencionar 2 tipos distintos que son por Antagonismo y por Simbiosis:
Por Antagonismo:
Competencia: es la interacción entre individuos de la misma especie (competencia intraespecifica), que utilizan el mismo recurso y existen en cantidades limitadas. En general es la lucha de dos individuos por obtener un recurso o bien escaso, haciendo uso de sus habilidades; entre los recursos por los que los organismos luchan están: pareja, alimento, espacio, agua, sitio de apareamiento, etc.
Depredación: es la interacción entre individuos en la cual un organismo capture a otro organismo vivo con fines alimenticios. La depredación es la ingestión de organismos vivos, incluidas la de las plantas por animales, animal con animal, y planta con animal, y hongos. En la depredación existen dos componentes:
Depredador: es aquel que se alimenta de otro organismo vivo Presa: es aquel que se convierte en alimento de otro individuo
Por Simbiosis:
Comensalismo: es la relación entre dos especies en la cual uno se beneficia y el otro ni se beneficia ni se perjudica. Mutualismo es la relación entre dos especies en las cuales ambas se benefician
Parasitismo: es una asociación o relación entre dos organismos o especies en el cual una se beneficia y la otra se perjudica. Hay tres clase de parásitos los cuales pueden ser:
Ectoparásito: parásitos externos Endoparásitos: parásitos internos Hiperparasitos: parásitos de parásitos
Simbiosis entre plantas vasculares y no vasculares.
Asociaciones alimentarías cadenas alimenticias: Definición: La cadena alimenticia, también conocida como cadena trófica, es el proceso por el cual se transfiere energía alimenticia por medio de seres vivos, en donde cada uno de estos se alimenta del anterior y es alimento del siguiente. La cadena alimenticia es además una corriente de nutrientes y energía establecida entre las distintas especies de un ecosistema en relación a la nutrición del mismo. Cada cadena alimenticia tiene su inicio en un vegetal o en un organismo autótrofo, es decir que es capaz de fabricar su propio alimento ya sea sintetizando sustancias orgánicas, usando energía solar o mediante el uso de sustancia y reacciones químicas. El resto de los integrantes de la cadena alimenticia son denominados como los consumidores. El consumidor primario es quien se alimenta del organismo autótrofo, es decir, del productor. Quien se alimente del primario será el consumidor secundario que generalmente es carnívoro, mientras el tercero sería un omnívoro o un carnívoro. Obviamente el consumidor primario será un herbívoro mientras el cuarto será un necrófago. La cadena alimenticia cuenta con un último nivel donde ubicamos a descomponedores y degradadores, quienes actúan sobre organismos muertos, descomponiendo la materia orgánica y transformándola de nuevo en inorgánica para devolverla al suelo y a la atmósfera, y así, dar inicio otra vez a la cadena. La cadena alimenticia cuenta con ciertos “eslabones”, los cuales obtienen la
energía necesaria para la vida gracias al eslabón anterior, mientras el productor la obtiene del sol o por otro medio. De esta forma, la energía fluirá de forma lineal a
través de la cadena alimenticia, pero se producen pérdidas de energía cuando se pasa de un eslabón a otro, por lo tanto uno de los últimos eslabones recibirá menor energía que uno de los primeros. Debido a esto último, la longitud de la cadena va aproximadamente hasta el cuarto o tercer consumidor.
Cadena Alimenticia
Factores Abióticos Definición: Todos los factores químico-físicos del ambiente son llamados factores abióticos (sin vida). Los factores abióticos más conspicuos son la precipitación (lluvia más nevadas) y temperatura; todos sabemos que estos factores varían grandemente de un lugar a otro, pero las variaciones pueden ser aún mucho más importantes de lo que normalmente reconocemos. No es solamente un asunto de la precipitación total o la temperatura promedio. Por ejemplo, en algunas regiones la precipitación total promedio es de más o menos 100 cm por año que se distribuyen uniformemente por el año. Esto crea un efecto ambiental muy diferente al que se encuentra en otra región donde cae la misma cantidad de precipitación pero solamente durante 6 meses por año, la estación de lluvias, dejando a la otra mitad del año como la estación seca. Igualmente, un lugar donde la temperatura promedio es de 20º C y nunca alcanza el punto de congelamiento es muy diferente de otro lugar con la misma temperatura promedio pero que tiene veranos ardientes e inviernos muy fríos. De hecho, la temperatura fría extrema –no temperatura de congelamiento, congelamiento ligero o varias semanas de fuerte congelamiento – es más significativa biológicamente que la temperatura promedio. Aún más, cantidades y distribuciones diferentes de precipitación pueden combinarse con diferentes patrones de temperatura, lo que determina numerosas combinaciones para apenas estos dos factores. Pero también otros factores abióticos pueden estar involucrados, incluyendo tipo y profundidad de suelo, disponibilidad de nutrientes esenciales, viento, fuego, salinidad, luz, longitud del día, terreno y pH (la medida de acidez o alcalinidad de
suelos y aguas). Por ejemplo, se toma el terreno: en el Hemisferio Norte, las laderas que dan hacia el norte generalmente presentan temperaturas más frías que las que dan hacia el sur. O considera el tipo de suelo: un suelo arenoso, debido a que no retiene bien el agua, produce el mismo efecto que una precipitación menor. Por otra parte se considera el viento: ya que aumenta la evaporación, también puede tener el efecto de condiciones relativamente más secas. Sin embargo, estos y otros factores pueden ejercer por ellos mismos un efecto crítico. Resumiendo, se puede ver que los factores abióticos, que se encuentran siempre presentes en diferentes intensidades, interactúan unos con otros para crear una matriz de un número infinito de condiciones ambientales diferentes.
Factores abióticos de un ecosistema
Óptimos Y Rangos De Tolerancia Para explicar estos conceptos se enfatizará en plantas porque es más fácil ilustrar los principios con ellas. A través de observaciones de campo (observaciones de cosas como existen en la naturaleza en contraposición a experimentos de laboratorio), se ha llegado a la conclusión que especies diferentes de plantas varían grandemente en cuanto a su tolerancia (capacidad para soportar) a diferentes factores abióticos. Esta hipótesis ha sido examinada y verificada a través de experimentos llamados "pruebas de estrés".
Se cultivan plantas en una serie de cámaras en la que pueden controlarse todos los factores abióticos; de esta manera, el factor simple que se estudia puede variarse de manera sistemática mientras que todos los demás factores se mantienen constante. Por ejemplo, si se mantiene la luz, el suelo, el agua y otros con iguales valores en todas las cámaras pero varía la temperatura de una cámara
a otra (para así distinguir el efecto de la temperatura de los demás factores). Los resultados muestran que, partiendo desde un valor bajo, a medida que se eleva la temperatura las plantas crecen mejor y mejor hasta alcanzar una tasa máxima de crecimiento. Sin embargo, si se sigue elevando la temperatura las plantas empiezan a mostrar estrés: no crecen bien, sufren daños, y finalmente mueren. La temperatura a la cual se presenta la máxima tasa de crecimiento se llama la temperatura óptima. La gama o rango de temperatura dentro del cual hay crecimiento se llama el rango o gama de tolerancia (para la temperatura). Las temperaturas por debajo o por encima de las cuales las plantas no crecen se llaman los límites de tolerancia.
Experimentos similares han sido realizados con la mayoría de los demás factores abióticos. Para cada factor estudiado, los resultados siguen el mismo patrón general: Hay un óptimo, que permite el máximo crecimiento, un rango de tolerancia fuera del cual hay un crecimiento menos vigoroso, y límites por debajo o por encima de los cuales la planta no puede sobrevivir. Desde luego, no todas las especies han sido examinadas para todos los factores; sin embargo, la consistencia de tales observaciones lleva a la conclusión de que este es un principio biológico fundamental. Entonces se puede generalizar diciendo que cada especie tiene
Un óptimo, un rango de tolerancia, y un límite de tolerancia con respecto a cada factor.
Además del principio de los óptimos, este tipo de experimentos demuestra que las especies pueden diferir marcadamente con respecto al punto en que se presenta el óptimo y los límites de tolerancia. Por ejemplo, lo que puede ser muy poca agua para una especie puede ser el óptimo para otra y puede ser letal para una tercera. Algunas plantas no toleran las temperaturas de congelamiento (esto es, la exposición a 0º C o menos es fatal). Otras pueden tolerar un congelamiento ligero pero no intenso, y algunas realmente requieren varias semanas de temperaturas de congelamiento para completar sus ciclos de vida. Lo mismo puede decirse para los demás factores. Pero, mientras que los óptimos y los límites de tolerancia
pueden ser diferentes para especies diferentes, sus rangos de tolerancia pueden sobreponerse considerablemente. De esta manera, los experimentos controlados apoyan la hipótesis de que las especies difieren en su adaptación a los diversos factores abióticos. La distribución geográfica de una especie puede estar determinada por el grado en el cual sus requerimientos son cumplidos por los factores abióticos presentes. Una especie puede prosperar donde encuentra condiciones óptimas; sobrevive malamente cuando las condiciones difieren de su óptimo. Pero no sobrevivirá en aquellos lugares donde cualquier factor abiótico tenga un valor fuera de su límite de tolerancia para ese factor. Algunos de los principios adicionales de la "ley" de la tolerancia se enuncian como sigue: 1. Los organismos pueden tener un rango de tolerancia muy amplio para un factor y otro muy estrecho para otros factores. 2. Los organismos con rangos amplios de tolerancia para todos los factores son los que tienen mayor oportunidad de distribuirse extensamente. 3. Cuando las condiciones no son óptimas para una especie respecto a un factor ecológico, los límites de tolerancia suelen reducirse en lo que respecta a otros factores ecológicos. Por ejemplo, Penman encontró que cuando el nitrógeno del suelo es limitante, la resistencia del pasto a la sequía disminuye. En otras palabras, descubrió que se necesita más agua para prevenir la marchitez cuando las concentraciones de nitrógeno son bajas que cuando son altas. 4. Con mucha frecuencia, se descubre que en la naturaleza los organismos no viven en realidad en las gamas óptimas (determinadas experimentalmente) de un factor físico en particular. En esos casos, algún otro factor o factores tienen mayor importancia. Ciertas orquídeas tropicales, por ejemplo, crecen mejor bajo la luz solar directa que a la sombra, siempre y cuando se les mantenga. En la naturaleza sólo se les encuentra a la sombra, ya que no resisten el calor de la luz solar directa. En muchos casos, las interacciones de las poblaciones (como competencia, depredación, parasitismo, etc.) evitan que los organismos obtengan ventajas de las condiciones físicas óptimas. 5. La reproducción suele ser un periodo crítico en el que los factores abióticos o ambientales tienen grandes probabilidades de volverse limitantes. En esos casos, los límites de tolerancia del individuo y sus semillas, huevos, embriones, plántulas o larvas suelen ser más estrechos que los de las plantas o animales adultos cuando no se están reproduciendo. En consecuencia, un ciprés adulto crecería continuamente si estuviera sumergido en agua o si viviera en tierras áridas, pero no se reproduciría a
menos que existieran suelos húmedos, pero no inundados, sobre los cuales se desarrollaran las nuevas plántulas. Ciertos cangrejos adultos y muchos otros animales marinos son capaces de tolerar aguas salobres o dulces con elevada concentración de cloruros, por lo que no es raro encontrarlos a buena distancia río arriba. Las larvas, sin embargo, no pueden sobrevivir en esas aguas, por lo que esas especies no pueden reproducirse en los ambientes fluviales y jamás llegan a establecerse de modo permanente. La esfera geográfica de las aves rapaces suele depender del impacto del clima sobre los huevos y polluelos, y no de sus efectos sobre los organismos adultos. Como éstos, existen centenares de ejemplos más. Para denominar los grados relativos de tolerancia se utilizan los prefijos esteno (estrecho) y euri (amplio); así, estenotérmico-euritérmico se refiere a temperatura, estenohídrico-eurihídrico se refiere al agua, estenohalino-eurihalino se refiere a salinidad, estenofágico-eurifágico se refiere a alimentación y estenoico-eurioico se refiere a selección del hábitat.
La Ley Del Mínimo De Liebig Definición: La idea de que un organismo no es más fuerte que el eslabón más débil en su cadena ecológica de requerimientos fue expresada claramente por Justus Liebig en 1840. Liebig fue uno de los pioneros en el estudio del efecto de diversos factores sobre el crecimiento de las plantas. Descubrió, como saben los agricultores en la actualidad, que el rendimiento de las plantas suele ser limitado no sólo por los nutrientes necesarios en grandes cantidades, como el dióxido de carbono y el agua, que suelen abundar en el medio, sino por algunas materias primas como el cinc, por ejemplo, que se necesitan en cantidades diminutas pero escasean en el suelo. La afirmación de Liebig de que "el crecimiento de una planta depende de los nutrientes disponibles sólo en cantidades mínimas" ha llegado a conocerse como "ley" del mínimo de Liebig.
Representación grafica de la Ley del mínimo de Liebig.
La ley del mínimo de Liebig dice que el nutriente que se encuentra menos disponible es el que limita la producción, aun cuando los demás estén en cantidades suficientes.
El elemento menos disponible (en este caso potasio [K]), limita la roducción La Ley del Mínimo fue reenunciada por Bartholomew (1958) para que fuese aplicable al problema de la distribución de especies y que tuviera en cuenta los límites de tolerancia de la manera siguiente: La distribución de una especie estará controlada por el factor ambiental para el que el organismo tiene un rango de adaptabilidad o control más estrecho. Es importante enfatizar que tanto demasiado como demasiado poco de cualquier factor abiótico simple puede limitar o prevenir el crecimiento a pesar de que los demás factores se encuentren en, o cerca de, el óptimo. Esta modificación de la ley del mínimo se conoce como la Ley de los Factores Limitantes. El factor que esté limitando el crecimiento (o cualquier otra respuesta) de un organismo se conoce como el factor limitante . La razón por la cual una especie de un ecosistema no penetra indefinidamente en un ecosistema adyacente se debe a que con frecuencia se enfrenta a uno o más factores abióticos en el sistema adyacente que son limitantes. Sin embargo, los factores biológicos como depredación, enfermedad, parásitos y competencia por otras especies también pueden ser factores limitantes. Con respecto a las plantas, el factor abiótico que con mayor frecuencia es limitante en los ecosistemas terrestres naturales es el agua. El agua es el principal factor de definición de los principales biomas en bosques, pastizales y desiertos. Esto ocurre de la manera siguiente: La cantidad óptima de lluvia para muchas especies de árboles es de alrededor de 150 cm por año; ellos alcanzan su límite (inferior) de tolerancia alrededor de 75 cm por año. Los pastos (gramíneas) tienen un límite inferior para el agua mucho menor, alrededor de 25 cm por año, pero hay especies de cactus y otras plantas especializadas que pueden sobrevivir con tan poco como 5 a 10 cm por año. A consecuencias de ello, los ecosistemas naturales de regiones con pluviometrías superiores a 100 cm por año son típicamente bosques. Las regiones con 25 a 75 cm de lluvia son típicamente pastizales (sabanas), y las regiones con menos de 25 cm de lluvia presentan una vegetación esparcida con especies como cactus, artemisas y similares. Tales áreas son reconocidas como
desiertos. Como es de esperarse, en los valores intermedios de lluvia, los bosques penetran en los pastizales y estos, a su vez, en los desiertos. También la temperatura juega un papel en limitar las principales comunidades de plantas. Sin embargo, excepto en el frío extremo (que origina la tundra o hielo permanente), el efecto de la temperatura se superpone al de la pluviometría. Esto es, el bosque se encuentra donde se presenta una precipitación annual de 100 cm o más, pero la temperatura determinará la clase de bosque. Los abetos y píceas son lo que pueden enfrentar mejor los inviernos severos y las cortas estaciones de crecimiento que se encuentran en las regiones nórdicas y/o altas elevaciones. Los árboles deciduos, que se desprenden de sus hojas y entran en un período de letargo, también resisten bien las temperaturas invernales bajo cero, pero ellos requieren de una estación de crecimiento más prolongada. Por lo tanto, las especies decíduas de árboles predominan en latitudes más templadas donde es adecuada la precipitación. Finalmente, en los bosques tropicales predominan los árboles de hoja ancha y siempre verdes debido a que estas especies, que no toleran temperaturas de congelamiento, son más exitosas donde exista una estación contínua de crecimiento. Igualmente, un desierto caliente tiene especies diferentes a las encontradas en un desierto frío, pero las áreas que reciban menos de 25 cm de precipitación serán, en ambos casos, desiertos con apenas unas pocas especies tolerantes de la sequía. La temperatura también ejerce alguna influencia debido a su efecto sobre la evaporación de agua: el agua se evapora más rápidamente a temperaturas superiores. Consecuentemente, las transiciones de desiertos a pastizales y de pastizales a bosques se encuentran en niveles mayores de precipitación en las regiones cálidas y en niveles inferiores de precipitación en regiones frías. En las regiones más al norte, la capa superficial de suelo se descongela cada verano pero permanece congelado permanentemente (permafrost) unos pocos centímetros debajo de la superficie. Este factor limita la extensión hacia el norte de los bosques de coníferas de abetos y píceas pero permite el crecimiento de pequeñas plantas resistentes que ocupan la tundra. Desde luego, las temperaturas todavía más frías limitan la vegetación de tundra y producen los casquetes polares de hielo. Por todo lo anterior, la distribución de las especies vegetales que caracterizan los principales biomas del planeta está determinado en gran parte por los factores abióticos de precipitación y temperatura. Sin embargo, es frecuente que otros factores abióticos causen variaciones dentro del bioma principal. Por ejemplo, dentro de los bosques de caducifolias del Este de Estados Unidos, generalmente predominan los robles y nogales sobre los suelos rocosos, pobres y bien drenados; las hayas y arces se encuentran en los suelos más ricos. Dicho de otra manera, dentro del bioma bosque de caducifolias (decíduo), el tipo de suelo frecuentemente es el factor que determina la distribución de ciertas especies de árboles. Igualmente, la abundancia relativa o ausencia de ciertos nutrientes en el suelo puede determinar la distribución de varias especies en los pastizales.
En ciertos casos, un factor abiótico diferente a la precipitación o temperatura puede ser el factor limitante principal. Por ejemplo, la banda de tierra próximo a la costa recibe frecuentemente una aspersión salada desde el océano, una factor que relativamente pocas plantas pueden tolerar, por lo que esta banda es ocupada por una comunidad única de plantas tolerantes a la sal. Otro ejemplo es una roca con poco o sin suelo. Tal área puede tener una rica comunidad de musgos y líquenes similar a una tundra, pero aquí el factor limitante es la ausencia de suelo. La concentración de sal es comúnmente el factor limitante en la distribución de plantas y animales acuáticos. La disponibilidad de luz es el factor que determina la cantidad y clase de vegetación debajo de los árboles en un bosque. Casi no hay vegetación bajo un bosque denso siempre verde debido a la ausencia de luz. En un bosque deciduo, hay especies en el sotobosque que se aprovechan de la falta de cobertura a principios de la primavera; otras especies aprovechan la luz al final del otoño luego que han caído las hojas de los árboles. El fuego también es un factor muy significativo que limita algunas especies pero no a otras. Un factor abiótico secundario puede ser crucial, especialmente en las áreas de transición. Por ejemplo, considere un área con una precipitación de más o menos 25 cm, lo que viene a ser la cantidad fronteriza entre desierto y pastizal. En tal área, un suelo con buena capacidad de retención de agua puede presentar pastos mientras que un suelo arenoso con poca capacidad retentiva solamente tendrá especies desérticas.
Microclimas Definición: Los ecólogos, frecuentemente, hablan en términos de microclimas. Los patrones prevalecientes de precipitación y temperatura de la región crean un clima global que determina el bioma principal. Sin embargo, cualquier otra cantidad de factores pueden intervenir y provocar que las condiciones sobre o cerca del suelo sean marcadamente diferentes. El microclima abarca las condiciones particulares desde el piso hasta una altura de 2 metros. Así que, cuando se considera las interrelaciones de un organismo con su ambiente, debe tenerse en cuenta el microclima de su localidad particular. Se debe enfatizar de nuevo que todos los factores abióticos interactúan unos con otros para crear el ambiente resultante. Por debajo de los 2 m de altura se crean una alta variedad de condiciones de clima que responderán a la amplia heterogeneidad presente en la superficie del suelo de un área extensa. Las condiciones climáticas de estos pequeños espacios caracterizado por las grandes diferencias que se muestran en relación con el de los espacios vecinos, se llama microclima.
Microclima
Condiciones y Características Microclimáticas: Las condiciones microclimáticas se pueden crear en espacios que no estén en el estrato comprendido en la atmósfera más cercana al suelo. Entre el follaje de una planta, en la copa de los árboles, etc., se pueden crear condiciones especiales del clima que difieran de las de los alrededores, originándose así una condición microclimática.
Las propias condiciones del tiempo que accionan sobre la superficie terrestre, cambiando su carácter material, determinan que el microclima posea una alta variabilidad, pues un día amanece el suelo anegado en agua, otro muy seco, con una cubierta de nieve, y e consecuencia, la marcha microclimática del estrato de aire de la superficie, varía según el estado momentáneo del terreno. Los organismos vivos existentes en el ambiente, también van a influir en las condiciones del microclima de un lugar de poca extensión en el estrato de atmósfera cercano al suelo: las plantas crecen y dan sombra, pierden las hojas, las hojas cubren el suelo, protegen contra las corrientes de aire en función de su porte, otras veces el hombre elimina la vegetación, en consecuencia el microclima de cada lugar cambia sin cesar. Los microclimas pueden ser originados, transformados y pueden, finalmente dejar de existir, si se pierden las condiciones que dieron origen al mismo. El mantenimiento de un microclima exige que se ejecuten medidas intencionales y sistemáticas. En el macroclima no puede ser modificado nada esencial, pues sus características van a depender de enormes factores naturales, en los que el hombre no tiene ninguna o una pobre influencia.
Diferencia entre Macroclima y Microclima : La diferencia entre el macroclima y el microclima estriba en que las condiciones macroclimáticas es el resultado de una alta cantidad de condiciones climáticas que abarcan una alta extensión; mientras que las condiciones microclimáticas tienen una alta dependencia de las características de la superficie subyacente y ocupa un área de poca extensión, de sólo unos metros, incluso de centímetros. El Hombre y el Microclima: El hombre, con el conocimiento de que estas modificaciones determinan variaciones en las condiciones microclimáticas, dirige algunas de sus acciones a la creación de microclimas que disminuyan aquellos efectos del clima que pueden resultar dañinos para las plantas, animales o molestos para las condiciones del confort ciudadano. La presencia de un árbol en el campo es capaz de determinar una alta variedad de condiciones microclimáticas. Mientras que la variación de las condiciones microclimáticas responden a las modificaciones que el hombre puede ocasionar en la superficie terrestre, más acorde a las posibilidades de de variar las energías que se ponen en juego en estas pequeñas extensiones.
Barreras: Definición: Los factores externos que limitan la distribución se denominan barreras. Entre éstas se hallan:
Barreras físicas, como la tierra para los animales acuáticos, y el agua para la mayor parte de los animales terrestres o la variación de las características del suelo y del agua. Barreras climáticas, como la temperatura (media, estacional o extrema), la humedad (relativa, media, anual o mensual), etc. Barreras biológicas, como la ausencia del alimento apropiado o la presencia de competidores eficaces, enemigos, enfermedades, etc.
Estas barreras de transición entre dos o más comunidades diversas se denominan ecotonos, este límite es una zona de unión que puede ser escasa o de una extensión lineal considerable, pero en todo caso es más angosta que las áreas de las comunidades adyacentes. Un ecotono suele contener a los organismos de cada una de las comunidades y además organismos que son característicos de la comunidad ecotonal, por lo que se dice que éstas comunidades son muy ricas en diversidad y que caracterizan a un lugar determinado. La tendencia hacia una diversidad y densidad aumentada en las uniones de las comunidades se denomina efecto de borde. Cada especie de planta o animal tiene un límite de tolerancia -máximo o mínimo- a cada factor de su ambiente. En las plantas la tolerancia a los venenos del suelo o del alimento puede ser estrecha, mientras que a las diferentes longitudes de onda del espectro que utiliza para la fotosíntesis es amplia. Los cambios de un factor más allá de los límites de tolerancia tiene como consecuencia la migración o la muerte, o la sobrevivencia de sólo los individuos mejor adaptados; tolerantes a las condiciones alteradas. La distribución de las comunidades está limitada por la suma total de influencias externas, muchas de las cuales son interdependientes. No obstante, la distribución y el equilibrio de una población están sujetos en último término a la ley del mínimo de Liebig, pues está limitada por el factor esencial que se presenta en cantidad menor o por alguna fase o condición crítica para la cual la especie tiene poca latitud de adaptación. Las ostras, por ejemplo, pueden vivir en aguas de distinta salinidad, pero solamente se reproducen si la temperatura pasa de un cierto mínimo. Puede encontrarse contradicción entre el apego de los animales a sus territorios y sus desplazamientos. Pero puede verse también la unidad: la migración es un medio muy importante de mantener las correlaciones del organismo con el medio ambiente. Estas migraciones en algunas ocasiones alteran una comunidad cuando la especie migradora decide establecerse en el área de migración originándose otra forma de distribución y sucesión.
Tipos de ecosistemas: Definición: Se entiende por ecosistema a un conjunto de seres vivos en los que sus procesos vitales se encuentran relacionados. Se habla entonces de una serie
de organismos interdependientes entre sí que conforman cadenas alimenticias o tróficas. A grandes rasgos se habla de tres tipos de ecosistemas:
Acuático: Esta clase de ecosistema los seres vivos se desarrollan en el agua. Estos, adquieren características físicas muy similares entre sí como consecuencia de su adaptación al agua. En este ecosistema las variaciones de temperaturas no son muy marcadas, por lo que esta no afecta la supervivencia de los seres vivos. Este ecosistema es el de mayor tamaño ya que representan el 75%. Dentro de los ecosistemas acuáticos se encuentran los siguientes:
Bentónico: estos se ubican en el fondo de los ecosistemas acuáticos. En aquellos que no son muy profundos, los principales habitantes son algas. En los de mayor profundidad, la mayoría son consumidores. Nectónicos: estos animales se desplazan con total libertad ya que gracias a sus medios de locomoción pueden adaptarse a las corrientes de agua. Plactónicos: estos seres vivos viven flotando en el agua terrestre o marina y son arrastrados por las corrientes de agua, no se trasladan por movimientos propios. Neustónicos: estos viven sobre la superficie del agua, flotando.
Aéreo: Este tipo de ecosistema tiene la particularidad de ser de transición. Ningún ser vivo lo habita permanentemente, sino que tienen que descender a la tierra para el descanso, alimentación o procreación, por lo que no resulta autosuficiente. Terrestre: Este ecosistema se desarrolla sobre la superficie de la Tierra llamada Biósfera. Los individuos más numerosos en este ecosistema son los insectos, de los que existen 900.000 especies. Las aves ocuparían el segundo lugar, con unas 8.500 especies. En tercer lugar, los mamíferos de los que hay 4.100 especies. A diferencia del ecosistema acuático, en el terrestre los individuos presentan características mucho más variadas, esto se debe a los numerosos factores que condicionan a las especies. Entre estos los más importantes son: la radiación solar, la disponibilidad de agua, nutrientes y luz. Otra característica de este ecosistema es la necesidad que tienen, tanto los vegetales como animales, de agua para la hidratación de sus organismos, por lo que sin ella no podrían subsistir.
Tipos de ecosistemas
Desiertos: Definición: El desierto es uno de los ambientes geográficos más conocidos y fácilmente identificables debido a su escasísima vegetacion y también debido a la presencia de tierras poco fértiles, ya sea a través de dunas de arena o tierra seca que no permite ningún tipo de cultivo. El desierto más conocido del mundo es el desierto de Sahara, que ocupa varios países del norte y centro de África y que, en términos de extensión, es el más grande. Sin embargo, muchas otras regiones del planeta son consideradas desérticas y poco apropiadas para el desarrollo de vida humana, animal o vegetal. Las principales características del desierto tienen que ver con la calidad de sus suelos y con el nivel de precipitaciones que estas zonas reciben a lo largo del año. Así, podemos decir que lo que diferencia de manera evidente a los desiertos del resto de los ecosistemas es que poseen escasas precipitaciones y por lo tanto sus suelos son áridos o no aptos para el cultivo. Al mismo tiempo, los desiertos poseen una importante amplitud térmica, lo cual significa que mientras que las temperaturas suelen ser muy altas durante el día y muy bajas durante la noche. Esto también suma elementos para hacer de este espacio un lugar poco agradable para la vida permanente en él. Debido a estas condiciones, los desiertos se caracterizan por tener muy escasa vegetación así como también animales que son específicos de esas áreas y que cuentan con elementos particulares para subsistir. La flora y la fauna desértica es sin embargo muy escasa, entre las especies animales podemos mencionar diferentes tipos de lagartos, lagartijas, insectos, alacranes, aves rapaces y camellos. Las plantas típicas de los desiertos son los cactus y las palmeras así como también pequeños arbustos que no alcanzan demasiada altura y que sirven principalmente de refugio para los animales desérticos.
Desierto
Pastizales: Definición: También conocido como estepa o pradera, el pastizal es una comunidad vegetal dominada por gramíneas, plantas herbáceas de tallos huecos y frutos en forma de espiga. El pastizal se desarrolla en zonas semiáridas con inviernos fríos y veranos cálidos.
Este ambiente es el más propicio para el desarrollo de grandes manadas de animales herbívoros, que se alimentan de pastos que pueden ser arrancados sin
morir la planta; ésta vuelve a crecer rápidamente a partir de las raíces. Los pastos tienen abundantes semillas, con grandes cantidades de carbohidratos y proteínas que son aprovechados por los mamíferos rumiantes. Aún en el siglo antepasado, grandes manadas de bisontes y berrendos recorrían libremente esta región, que estaba casi despoblada. La cacería desmedida y la introducción de grandes manadas de ganado vacuno desplazaron a las especies nativas, que sobreviven actualmente en los lugares más apartados. La presencia humana ha causado también la disminución de numerosos animales, como el tejón, perro de las praderas, el lobo y halcón peregrino, que sobrevivían antes en este ambiente inalterado. Actualmente el sobrepastoreo y la creación de zonas de cultivo están transformando antiguos pastizales en zonas desérticas .
Pastizal
Bosques: Un bosque es un área con una alta densidad de árboles. En realidad, existen muchas definiciones de bosque.1 Estas comunidades de plantas cubren grandes áreas del globo terráqueo y funcionan como hábitats animales, moduladores de flujos hidrológicos y conservadores del suelo, constituyendo uno de los aspectos más importantes de la biósfera de la Tierra. Aunque a menudo se han considerado como consumidores de dióxido de carbono, los bosques maduros son prácticamente neutros en cuanto al carbono, y son solamente los alterados y los jóvenes los que actúan como dichos consumidores.2 3 De cualquier manera, los bosques maduros juegan un importante papel en el ciclo global del carbono, como reservorios de carbono estables y su eliminación conlleva un incremento de los niveles atmosféricos del dióxido de carbono.
Bosques tropicales : son aquellos bosques situados en la zona intertropical y que presentan consecuentemente clima tropical y su vegetación predominante es de hoja ancha. Su temperatura promedio anual es por lo general superior a los 24 °C1 y su humedad es muy variable. Se dan tres clases diferenciadas de acuerdo con su pluviosidad: el bosque seco, el bosque monzónico y el bosque húmedo. A estos tipos habría que añadir los bosques de inundación o humedales. Definición:
Bosque Tropical Lluvioso Definición: es el tipo de bosque que se conoce también con el nombre de selva o pluviselva, es el bioma más complejo del mundo. Se encuentra en zonas de baja altitud en los trópicos donde siempre es caliente y húmedo. Los Bosques Tropicales Lluviosos tienen una estructura de varias capas; la capa intermedia forma un dosel de ramas entrelazadas. Los árboles altos, o emergentes, sobresalen por encima del dosel. Hay una capa inferior de árboles tolerantes a la sombra pero el suelo del bosque es abierto debido a que poca luz llega hasta aquí. Muchos árboles tienen hojas con 'puntas de goteo' (ver fotografía a la derecha) que permiten que el agua se escurra. Los suelos no son ricos en nutrientes ya que la biomasa contiene la mayor parte de los nutrientes.
Bosques templados Definición: Son los bosques que existen en regiones donde el clima cambia significativamente de verano a invierno. Los veranos en los bosques templados son cálidos pero los inviernos son fríos y, con frecuencia, severos. Con precipitaciones frecuentemente distribuidas durante todo el año pero en algunas áreas es más estacional. La nieve es común en la parte norte de la zona pero disminuye grandemente en el extremo sur. La vegetación es predominantemente arbórea, aunque también hay arbustos y plantas herbáceas. Dentro de este bioma se distinguen dos formaciones: el bosque caducifolio y el de coníferas. El desarrollo de vegetación de arbustos y de hierbas en este bioma se ve facilitado por la caída de las hojas en invierno, que permite que los rayos solares alcancen el suelo durante el resto del año. La sedimentación de hojarasca aporta sales minerales y materia orgánica, que fertilizan el suelo.
Humedal: Definición: Es un bioma o ecosistema especifico que se caracteriza por contar con territorios fangosos o no del todo firmes debido a una alta proporción de agua. Los humedales son el bioma que separa a los terrestres de los acuáticos, siendo todavía considerado un bioma terrestre, el más límite de ellos. Un humedal es un ecosistema específico en tanto y en cuanto cuenta con una variedad muy alta de flora y fauna que incluye diversos tipos de plantas acuáticas, terrestres e intermedias así como también un alto nivel de insectos, algunos mamíferos, anfibios, reptiles y aves. Como sucede con todos los ecosistemas con alta humedad, el humedal presenta siempre una vegetación abundante que crece tanto en altura como a lo ancho. Incluso, la vegetación muchas veces gana la superficie acuática haciendo parecer que es tierra firme cuando en realidad la misma es pantanosa y extremadamente húmeda.
Rio: Un río es una corriente natural de agua que fluye con continuidad. Posee un caudal determinado, rara vez constante a lo largo del año, y desemboca en el mar, en un lago o en otro río, en cuyo caso se denomina afluente. La parte Definición:
final de un río es su desembocadura. Cuando el río es corto y estrecho, recibe el nombre de caño, riachuelo o arroyo. Un río principal suele ser definido como el curso con mayor caudal de agua (medio o máximo) o bien con mayor longitud o mayor área de drenaje. Este concepto de río principal, como el de nacimiento de un río o la distinción entre río principal y afluente, son arbitrarios. En muchos casos se presentan dudas acerca del nombre y recorrido de los ríos, sobre todo en cuencas hidrográficas de relieve heterogéneo y de gran extensión, en las que no ha existido un criterio común acerca de las dimensiones del río principal y de sus afluentes. En otros casos, existen varias denominaciones para un mismo río, a lo largo de su recorrido
Lago: Definición: Un lago (del latín lacus) es un cuerpo de agua dulce, salobre o salada, de una extensión considerable, que se encuentra separado del mar. El aporte de agua a los lagos viene de los ríos, de aguas freáticas y precipitación sobre el espejo de agua. Los lagos se forman en depresiones topográficas creadas por una variedad de procesos geológicos como movimientos tectonicos, movimientos de masa, volcanismo, formación de barras, acción de glaciares e incluso impactos de meteoritos. También existen lagos creados artificialmente por la construcción de una presa.
Estuarios: Definición: Es una desembocadura de un río profunda y amplia debido a la acción de mareas. La desembocadura en estuario está formada por un solo brazo ancho y profundo en forma de embudo ensanchado. Suele tener playas a ambos lados, en las que la retirada de las aguas permite el crecimiento de algunas especies vegetales que soportan aguas salinas. Se originan porque la entrada de aguas marinas durante la pleamar, retiene las aguas del río, mientras que durante la bajamar, todas las aguas comienzan a entrar a gran velocidad en el mar u océano, lo que contribuye a limpiar y profundizar su cauce, dejando a menudo, grandes zonas de marismas. Es el accidente geográfico que se genera cuando el agua dulce se mezcla con el agua salada. Son cuerpos de agua donde la desembocadura de un río se abre a un ecosistema marino, con una salinidad entre dulce y salada, o donde el agua de mar se diluye significativamente con el agua dulce que proviene del drenaje terrestre. El ecosistema estuario es extremadamente valioso desde le punto de vista biológico y económico. En este sentido, importantes pesquerías de ostras, camarones y peces existen en los estuarios. Además, estos ecosistemas son esenciales como áreas de crianza de una gran variedad de peces marinos costeros y camarones. Las aves migratorias y residentes, y especies en peligro de extinción como cocodrilos y manatíes utilizan extensivamente los estuarios como su hábitat. Adicionalmente, los estuarios, en algunos casos, son importantes puertos y se utilizan para la navegación industrial y turística.
Zonas intermareas: Definición: Es la parte del litoral situada entre los niveles conocidos de las máximas y mínimas mareas. Nos referimos a aquella franja costera que es cubierta y es cubierta por el mar producto de las mareas. A esto debe su nombre “Intermareal” o “zona entre mareas”. La Zona Intermareal se extiende desde el
nivel más alto al que pueden llegar las olas durante el período de marea alta, hasta el nivel más bajo que puede llegar el mar. La zona intermareal es alternativamente cubierta por el mar y expuesta al aire, es propicia para un ecosistema específico, adaptado a la vez a las condiciones aéreas y marinas, capaz de soportar las olas y las mareas. La fauna típica incluye anémonas de mar, la cría de moluscos (mejillones, lapas, etc.), estrellas de mar, cangrejos, etc. La flora incluye especies de algas que se distribuyen en la zona de mareas en función de su estilo de vida y la naturaleza del sustrato. En las zonas tropicales, los manglares pueden llegar a ocupar la superficie de la zona intermareal.
Zona Nerítica: Definición: Es la zona marítima cercana a la costa, pero que no tiene contacto directo con el litoral (son las grietas y fisuras que crea el oleaje del mar al golpear un acantilado) , abarcando desde los 10 metros de profundidad hasta los 200 metros bajo nivel del mar. Corresponde a la plataforma continental. Es una zona considerada de buena fotosíntesis, pues recibe abundante luz solar, de baja presión atmosférica y de temperatura estable.
De la zona Nerítica es importante destacar la franja litoral y las zonas de surgencias, que comprenden solamente 10% de esta región y, sin embargo, poseen los ecosistemas con más elevada productividad primaria.
Zona Oceánica: Definición: Es una zona que se caracteriza por unas temperaturas suaves y abundantes precipitaciones a causa de la proximidad al Océano, en las costas occidentales de los continentes. Es la parte del océano que está sobre la zona pelágica, o sea, la columna de agua del océano que no está sobre la plataforma continental. Los organismos que habitan esta área se denominan pelágicos.
Funcionamiento De Un Ecosistemas. Definición: Se refiere a que ecosistema necesita mantener proporciones adecuadas entre especies, recursos y demás para funcionar en forma correcta. Algunos piensan que en condiciones naturales todos los habitantes de un determinado ecosistema están perfectamente adaptados a él. Un ecosistema es, según el diccionario Larousse, «una unidad fundamental de estudio de la ecología, constituida por los seres vivos que en él habitan (factores bióticos), y el medio de esta comunidad de seres vivos, es decir su entorno físico (factores abióticos).
Cualquier área de la naturaleza que incluya organismos vivientes y sustancias no vivientes que interaccionan entre sí, produciendo un intercambio de materiales y energía entre las partes vivas y no vivas.
Niveles De Organización De Vida:
Estructura Y Funcionamiento De Un Ecosistema
Elementos De Un Ecosistema:
El medio físico es el lugar y características donde se encuentra el ecosistema. Los seres vivos. la diversidad de seres vivos en el planeta es inmensa, por lo que conocer todas las especies es muy complejo, más aún cuando se siguen encontrado nuevas especies todos los días. Pero si podemos decir
que en un ecosistema podemos agrupar los seres vivos de un ecosistema de la siguiente manera.
Especies Tipo de ser vivo con una característica específica. Población El número de seres vivos de una especie dentro del ecosistema. Comunidad Son todos las especies que forman el ecosistema.
LAS RELACIONES. Es la base del ecosistema, si aislamos a cualquier especie y no la relacionamos acabaría desapareciendo. Los seres vivos necesitan relacionarse con otras especies para poder desarrollarse.
Niveles de organización de los seres vivos: Definición: En la materia viva existen varios grados de complejidad, denominados niveles de organización. Dentro de los mismos se pueden diferenciar niveles abióticos (materia no viva) y niveles bióticos ( materia viva, es decir con las tres funciones propias de los seres vivos). Los diferentes niveles serían:
Nivel subatómico: integrado por las partículas subatómicas que forman los elementos químicos (protones, neutrones, electrones). Nivel atómico: son los átomos que forman los seres vivos y que denominamos bioelementos. Del total de elementos químicos del sistema periódico, aproximadamente un 70% de los mismos los podemos encontrar en la materia orgánica. Estos bioelementos los podemos agrupar en tres categorías: Bioelementos primarios: función estructural Bioelementos secundarios: función estructural y catalítica. Oligoelementos o elementos vestigiales : función catalítica.
Nivel molecular: En él se incluyen las moléculas, formadas por la agrupación de átomos (bioelementos). A las moléculas orgánicas se les denomina Biomoléculas o Principios inmediatos. Estos Principios Inmediatos los podemos agrupar en dos categorías, inorgánicos (agua, sales minerales, iones, gases) y orgánicos (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). En este nivel también debemos agrupar las macromoléculas y los virus. Las primeras resultan de la unión de monómeros (aminoácidos, nucleótidos, etc...) y los segundos son la unión de proteínas con ácidos nucleicos. Nivel celular: donde nos encontramos a la célula (primer nivel con vida). Dos tipos de organizaciones celulares, Eucariota (células animales y vegetales) y Procariota (la bacteria). Los organismos unicelulares.
Nivel pluricelular: constituido por aquellos seres formados por más de una célula. Surge de la diferenciación y especialización celular. En él encontramos distintos niveles de complejidad: tejidos, órganos, sistemas y aparatos. Mientras los tejidos son conjuntos de células de origen y forma parecida que realizan las mismas funciones, los órganos son un conjunto de tejidos diferentes que realizan actos concretos. Los sistemas son conjuntos de órganos parecidos, al estar constituidos por los mismos tejidos, pero que realizan actos completamente independientes. Los aparatos (Ej. aparato digestivo), formados por órganos que pueden ser muy diferentes entre sí (Ej. dientes, lengua, estómago, etc...), realizan actos coordinados para constituir lo que se llama una función biológica.
Nivel de población: los individuos de la misma especie (aquellos que son capaces de reproducirse entre sí y tener descendencia fértil) se agrupan en poblaciones ( individuos de la misma especie que coinciden en el tiempo y en el espacio).
Nivel de ecosistema: las poblaciones se asientan en una zona determinada donde se interrelacionan con otras poblaciones (COMUNIDAD O BIOCENOSIS) y con el medio no orgánico (Biotopo). Esta asociación configura el llamado ECOSISTEMA, objeto deestudio de los biólogos. Los ecosistemas son tan grande o tan pequeño como queramos, sin embargo el gran ecosistema terrestre lo forman la Biosfera (biocenosis) y el astro Tierra (biotopo).
Organización de seres inertes. Los seres inertes pueden ser clasifican en dos grandes grupos:
Los seres inertes naturales, que son todos aquellos conformados por la naturaleza. Es el caso de las rocas, el agua, el aire, etc. Seres inertes artificiales, los cuales tienen como característica principal, haber sido fabricados por seres humanos.
Entre los elementos abióticos naturales más importantes están el agua, la luz, el aire y los minerales, entre otros.
Presencia e importancia de los seres inertes en la Tierra: Para que la vida en la Tierra sea posible tal como la conocemos, se hacen indispensables ciertos seres inertes. Sin ellos sería imposible el crecimiento de los seres vivos no sería posible, ya que no se podrían realizar los procesos propios de esta materia necesarios para su desarrollo y reproducción.
Los elementos inertes o abióticos naturales más relevantes en el desarrollo de vida en nuestro planeta están:
El agua: sin este elemento, las sustancias indispensables para la vida no podrían unirse. Sin el agua ningún proceso vital de intercambio con el medio, como la respiración o la digestión, no podría realizarse. Debido a su poder disolvente y a su capacidad de mantener la temperatura en rangos adecuados, el agua proporciona un medio para el transporte y transformación de sustancias al interior de los seres vivos. El agua tiene también un papel importante en la descomposición metabólica de moléculas en un proceso llamado hidrólisis. La luz solar : este elemento es fundamental para el proceso de fotosíntesis de las plantas. Los vegetales pueden captar en sus hojas la luz solar. Mediante la clorofila, se puede fijar la luz y transformarla en compuestos orgánicos que serán aprovechados por las mismas plantas y todos los demás eslabones de las cadenas alimenticias. La atmósfera: es la capa gaseosa que envuelve nuestro planeta. También se le llama aire. El aire proporciona las sustancias gaseosas necesarias para que se lleven a cabo las funciones vitales de los seres vivos como la respiración y la fotosíntesis. Por ejemplo, los seres vivos toman el oxígeno del aire al respirar y liberan dióxido de carbono, el cual absorben las plantas verdes en la fotosíntesis, para seguir entregando nuevamente oxígeno al aire. La atmósfera también aporta dióxido de carbono, el nitrógeno y el agua gaseosa, los que se transforman constantemente en la biosfera. También el aire actúa como filtro de la radiación ultravioleta del Sol, gracias al gas ozono que contiene, ya que éste refleja estos rayos, permitiendo mantener una temperatura adecuada, siendo así posible la vida en la Tierra. Los minerales: mantener un nivel adecuado de minerales es fundamental para que el cuerpo humano funcione correctamente. Todos ellos son esenciales, es decir, el organismo no es capaz de producir ninguno por sí mismo y es necesario adquirirlos a través de los alimentos que conforman la dieta diaria para evitar carencias. Los minerales tienen un papel importantísimo en el cuerpo humano, ya que son necesarios para la elaboración de tejidos, la síntesis de hormonas y están presentes en la mayor parte de las reacciones químicas en las que intervienen los enzimas.
Consideraciones energéticas: Definición: Los conceptos de trabajo y energía son de gran importancia y utilizados en la vida cotidiana. No obstante el uso habitual de estos conceptos en la vida diaria no siempre coincide con su idea física, por lo que habrá que tratar la intuición con cierto cuidado cuando la apliquemos a las situaciones en las que intervienen el trabajo y la energía.
Materia Y Energía: Definición: Es todo aquello que constituye un objeto o cuerpo. Consta de dos características básicas: ocupa un lugar En el espacio y tiene masa. Materia es todo aquello que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. En física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.
Leyes termodinámicas:
Primera ley de la termodinámica.
También conocido como principio de conservación de la energía para la termodinámica, establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por Antoine Lavoisier.
Segunda ley de la termodinámica.
Esta ley regula la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrase en un pequeño volumen). También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, La Segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía tal que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero. Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos a temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja.
Ley cero de la termodinámica
El equilibrio termodinámico de un sistema se define como la condición del mismo en el cual las variables empíricas usadas para definir un estado del sistema (presión, volumen, campo eléctrico, polarización, magnetización, tensión lineal, tensión superficial, entre otras) no son dependientes del tiempo. A dichas variables empíricas (experimentales) de un sistema se les conoce como coordenadas termodinámicas del sistema. A este principio se le llama del equilibrio
termodinámico. Si dos sistemas A y B están en equilibrio termodinámico, y B está en equilibrio termodinámico con un tercer sistema C, entonces A y C están a su vez en equilibrio termodinámico. Este principio es fundamental, aun siendo ampliamente aceptado, no fue formulado formalmente hasta después de haberse enunciado las otras tres leyes. De ahí que recibe la posición 0.
Cambios de materia y energía en organismos y ecosistemas: Definiciones: Los productores consumen materia inorgánica y la transforman en su propia materia orgánica. Los organismos del siguiente nivel trófico consumen esta materia y la transforman, a su vez, en materia propia. El proceso se repite en cada uno de los niveles tróficos del ecosistema. Finalmente los organismos descomponedores transforman la materia muerta (restos de animales, excrementos, hojas muertas, etc.) en compuestos inorgánicos que pueden ser reutilizados de nuevo por los productores. La materia circula en el ecosistema de forma cíclica: los compuestos inorgánicos del medio, transformados en materia orgánica en la fotosíntesis, son finalmente devueltos al medio y pueden volver a ser utilizados por los productores.
Sin embargo no ocurre lo mismo con la energía. La energía que entra en el ecosistema es la energía solar, que los organismos fotosintéticos transforman en energía química almacenada en compuestos orgánicos. A su paso por cada nivel trófico, una parte de la energía contenida en estos compuestos orgánicos es liberada por la respiración y se cede al medio en forma de calor. Así, toda la energía química almacenada por los productores acaba, tarde o temprano, transformada en energía calorífica. La energía solar, transformada y almacenada por las plantas en la materia orgánica es finalmente cedida al medio en forma de calor y no puede ser reutilizada por los seres vivos.
Solo la porción correspondiente a las radiaciones luminosas es utilizada por las plantas verdes y por algunas bacterias, en la complicada e importantísima transformación energética que es la fotosíntesis, cuya reacción química global, recordemos que es: CO2 + H2O + energía luminosa -------- glucosa + O 2.
La energía es transformada en energía química y almacenada en la estructura de las sustancias orgánicas sintetizadas. Mediante la respiración en la que las células liberan energía a partir de la glucosa y del oxígeno atmosférico, produciendo dióxido de carbono y agua como productos de desecho.
Glucosa + O2 -------- CO 2 + H2O + energía. Las transferencias de energía de un nivel alimenticio a otro se realiza mediante la nutrición heterótrofa que se desarrolla en diversas fases; capturas de alimentos, digestión, respiración, síntesis de nuevas sustancias y excreción.
Transferencia de materia y energía en las redes tróficas. Pirámides tróficas: Definición: La cantidad de materia que se encuentra en un ecosistema en un momento dado se llama biomasa. Esta cantidad se puede representar gráficamente por un rectángulo cuyo tamaño es proporcional al valor de la biomasa. Si representamos toda la biomasa de la red alimentaria de forma gráfica, el resultado es una pirámide trófica. Al pasar de un escalón o nivel al siguiente, una parte de la materia orgánica se pierde, provocando una disminución en la cantidad de biomasa. Esta disminución es el resultado de la materia que gasta cada nivel en fabricar su propia materia y transformarla en energía y calor en el proceso de respiración.
Productores Y Consumidores: Definición: En la naturaleza, podemos encontrar organismos consumidores como los animales, y organismos productores como las plantas.
Los organismos productores, producen o fabrican su propio alimento y, los consumidores, se alimentan de otros animales o productores. A los organismos consumidores, podemos clasificarlos según el tipo de alimentación que tengan. Existen los animales carnívoros, que sólo se alimentan de carne, los herbívoros que se alimentan de plantas y, los omnívoros, que se alimentan de plantas y también de otros animales. Los seres humanos somos organismos consumidores, y los alimentos que consumimos pueden ser tanto de origen animal como vegetal. Por lo tanto somos omnívoros.
Productores: Lo constituyen las plantas verdes que producen alimentos mediante la fotosíntesis, por producir los alimentos que pasarán luego a través de toda cadena.
Plantas “Productores o Autotrofos”
Consumidores
Consumidores de primer orden: Lo constituyen los animales herbívoros llamados consumidores de primer orden. Estos dependen de los productores por que se alimentan de plantas, toman la energía solar acumulada en forma de celulosa, azúcar, almidón, etc. Para poder vivir entre los herbívoros tenemos: los ratones, la vicuña, la taruca, los venados, muchos peces, aves.
Consumidores de segundo orden: Lo conforman los Carnívoros, llamados consumidores de segundo orden, que utilizan a los herbívoros como alimento, obteniendo la energía solar de tercera mano.
Consumidores de tercer orden: Lo conforman los Carroñeros también se les consideran Consumidores de tercer orden que se alimentan de animales muertos y el de los carnívoros que se alimentan de otros carnívoros
Organismos desintegradores o descomponedores: Lo constituyen los Saprofitos (hongos y bacterias) encargados de sintetizar las sustancias orgánicas muertas de origen vegetal o animal. Absorben ciertos productos y liberan el resto que se incorporan al medio abiótico para ser tomado
por los organismos productores. Ejemplo así el fitoplancton (productor) mediante la fotosíntesis transforma la energía radiante de la luz solar en energía química, estos sirven de alimento al zooplancton (consumidor de primer orden) que a su vez es devorado por la anchoveta (consumidor de tercer orden) al morir dichas aves, los organismos desintegradores regresan al mar los elementos necesarios que han de servir como nutrimento al fitoplancton.
Heterótrofos: Definición: Los organismos heterótrofos son aquellos que se alimentan de sustancias orgánicas sintetizadas por otros organismos –autótrofos o heterótrofos, ya que no son capaces de fabricar su propio alimento como lo hacen los autótrofos (plantas, algas y cianobacterias). A este grupo pertenecen todos los animales, los hongos y la mayoría de las bacterias. Los heterótrofos obtienen su carbono y nitrógeno de la materia orgánica (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos) de otros organismos, y también en la mayoría de los casos, obtienen su energía de esta manera. Son los más abundantes de la Tierra y pueden ocupar el segundo, tercero y hasta el cuarto eslabón en la cadena alimentaria; en el primer eslabón se encuentran los autótrofos.
Saprófitos: Definición: Un hongo saprófito (del griego sapros = putrefacto y fyton = planta) es el que se alimenta de materia orgánica muerta o en descomposición. Son los más frecuentes en determinados ecosistemas e intervienen en la mineralización de los restos vegetales para que puedan posteriormente formar parte del humus. Las bacterias y los hongos atacan y destruyen todo tipo de materia orgánica que procede de la naturaleza y, gracias a la intervención de los microorganismos heterótrofos, retornan a ella en el ciclo de la economía natural.
Descomponedores Definición: son organismos consumidores (como los hongos y las bacterias) que, en lugar de ingerir las presas con que se alimentan, descomponen los restos orgánicos mediante procedimientos enzimáticos externos y absorben las sustancias para su alimentación.
Nivel trófico de los descomponedores (bacterias y hongos)
Los descomponedores son los encargados de hacer desaparecer los cadáveres y los desechos de todo el ecosistema, pero su función no es meramente limpiadora, sino que con su acción devuelven al suelo del ecosistema la materia orgánica que en su día extrajeron los productores para poder fabricar su materia propia. A pesar de tener la mayoría de ellos tamaño microscópico, la importancia en los ecosistemas es vital, y si desaparecieran, peligraría toda la vida de la Tierra.
El Ciclo De La Materia En El Ecosistema. Definición: Mientras que desde el punto de vista energético el planeta tierra constituye un ecosistema abierto, desde el punto de vista de la materia, él nuestro es un ecosistema cerrado. La materia se transforma mediante la acción de los microorganismos. Así, ésta puede ser reutilizada. Los bioelementos circulan de forma cíclica desde la Atmósfera y la Hidrosfera hasta los organismos vivos y de ellos, de nuevo a la Atmósfera o a la Hidrosfera. Estos ciclos reciben el nombre de Ciclos Geoquímicos, que corresponden a los ciclos del carbono, nitrógeno, hierro y azufre. En cada ciclo, los bioelementos son utilizados con distintos grados de oxidación.
El ciclo del carbono: El dióxido de carbono atmosférico y disuelto en el agua es utilizado por las plantas verdes para sintetizar la materia orgánica vegetal, que tras diversas transferencias, es transformada de nuevo, parcialmente en dióxido de carbono por la respiración.
Ciclo del carbono
El ciclo del nitrógeno: El nitrógeno atmosférico es transformado en amoniaco mediante una serie de bacterias del suelo. Otras bacterias transforman el amoniaco en nitrito y nitratos, y estos últimos disueltos en el agua, son absorbidos por las plantas, que los incorporan a la cadena alimenticia.
Ciclo del Nitrogeno
El ciclo del fósforo : El fósforo se presenta en la naturaleza de forma de fosfatos, ya sea como las rocas fosfatadas o como guano. Disueltos en el agua se incorporan a las plantas y posteriormente al resto de la cadena alimenticia.
Ciclo del fosforo
