Ecología y evolución. 1ª Parte: Comunidades y ecosistemas. Tema 5 de Biología NS Diploma BI Curso

Transcripción

1 Ecología y evolución 1ª Parte: Comunidades y ecosistemas Tema 5 de Biología NS Diploma BI Curso

2 Antes de comenzar Pregunta guía Por qué en un determinado ecosistema puede haber una población de cientos de conejos pero solo un par de lobos? Conocimientos previos Actividad1 de la wiki preguntas de 2ºESO

3 Ecología Estudio de las relaciones entre los organismos vivos y entre éstos y su medio ambiente. Población Grupo de organismos de la misma especie que viven en un mismo área al mismo tiempo. Ecosistema Conjunto de una comunidad y su medio ambiente abiótico. Comunidad Grupo de poblaciones que viven e interaccionan en un determinado área. Especie Grupo de organismos capaces de reproducirse entre sí produciendo una descendencia fértil. Hábitat Medio ambiente en el que normalmente vive una especie o emplazamiento de un organismo vivo.

4 Especie Ecología Población Comunidad Hábitat Ecosistema

5 Ecología La Ecología es la rama de la Biología que tiene como objeto de estudio los ecosistemas.

6 Nutrición Autótrofa Organismo que sintetiza sus moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples. Productores Heterótrofa Organismo que obtiene moléculas orgánicas a partir de otros organismos. Fotoautótrofos fotosíntesis Plantas, algas y fitoplancton Quimioautótrofos quimiosíntesis Bacterias extremófilas Video1 Consumidores Ingiere materia orgánica viva o muerta recientemente Descomponedores Obtiene la energía de materia orgánica no viva Primario Se alimenta de productores Herbívoros Secundario Se alimenta de otros consumidores Carnívoros, omnívoros Detritívoros organismo que ingiere materia orgánica muerta gusanos, cochinillas Saprotrofos Organismo que vive sobre o inmerso en materia orgánica no viva, segregando enzimas digestivas en ésta y absorbiendo los productos de la digestión. Bacterias y hongos

7 Detritívoros Organismos que ingieren materia orgánica muerta (no viva). Gusano de tierra (Lumbricusterrestris) Cochinilla (Armadillidiumvulgare) Uno de los últimos (publicado en 1881) y mejores trabajos de Charles Darwin trataba sobre como los gusanos producen tierra a través de su nutrición. Web darwin-online Video 2

8 Saprotrofos Organismos que viven sobre o inmersos en materia orgánica no viva, segregando enzimas digestivas en ésta y absorbiendo los productos de la digestión. Primero digieren externamente, después absorben los nutrientes. Tanto las bacterias como los hongos, reciclan los nutrientes en el ecosistema (ciclo cerrado de materia).

9 Consumidores Organismos que ingieren materia orgánica viva o que ha sido muerta recientemente. Se distinguen distintos tipos de consumidores en función de quién obtengan la materia orgánica. Las cadenas tróficas muestran el flujo de energía a través de los niveles tróficos en una relación de tipo alimenticia. Es decir, quién como a quién.

10 Nivel trófico Un nivel trófico agrupa a todas aquellas especies que tienen el mismo tipo de alimentación, y representa la posición alimenticia que ocupa un organismo dentro de una cadena trófica.

11 Ejemplos de cadenas tróficas Indique 3 ejemplos de cadenas tróficas, cada uno de ellos con un mínimo de tres conexiones (cuatro organismos). Cada cadena trófica debe incluir un productor y consumidores, aunque no descomponedores. Los organismos se deben nombrar al nivel de la especie (Canislupus) o el género (Canis). Se pueden emplear los nombres comunes de la especie en lugar del nombre científico binomial. No deben usarse denominaciones generales tales como árbol o pez. ACTIVIDAD: Indica una cadena trófica con 4 organismos de un ecosistema acuático y dos terrestres.

12 Consumidores (heterótrofos) Productores (autótrofos) Ejemplos de cadenas tróficas Consumidor terciario superdepredadores Comido por Consumidor secundario Carnívoro, omnívoro (depredadores) Comido por Consumidor primario herbívoro Comido por energía energía energía Productor Bosque Ártico Río Gavilán Foca Águila pescadora Herrerillo Bacalao Chopa de río Oruga Krill Gamba Lirio amarillo Diatomeas Fitoplancton

13 Consumidores (heterótrofos) Productores (autótrofos) Consumidor terciario superdepredadores Comido por Consumidor secundario Carnívoro, omnívoro (depredadores) Comido por Consumidor primario herbívoro Comido por energía energía energía Productor Red trófica Conjunto de cadenas tróficas interconectadas de un hábitat.

14 Red trófica Descomponedores saprotofos, detritívoros Comido por Consumidor secundario Carnívoro, omnívoro (depredadores) Comido por Consumidor primario herbívoro Comido por Productor Productores (autótrofos) Consumidores (heterótrofos) Descomponedores (heterótrofos) energía energía energía

15 Red trófica Las redes tróficas muestran todas las relaciones alimenticias de un hábitat. Selecciona una cadena trófica de 3 miembros en la red adjunta. Selecciona una cadena trófica de 4 miembros en la red adjunta. Indica un ejemplo de organismo que pueda colocarse en más de un nivel trófico.

16 Red trófica Las redes tróficas muestran todas las relaciones alimenticias de un hábitat. Selecciona una cadena trófica de 3 miembros en la red adjunta. Bacterias - zooplancton - gambusia Selecciona una cadena trófica de 4 miembros en la red adjunta. Fitoplancton - zooplancton - - gambusia - garza Indica un ejemplo de organismo que pueda colocarse en más de un nivel trófico. Garza: Consumidor 2º de la carpa. Consumidor 3º de la gambusia.

17 Red trófica Qué error encuentras en las siguientes redes tróficas?

18 Entendiendo las redes tróficas Deduzca el nivel trófico de organismos en una cadena trófica y en una red trófica. En la siguiente actividad, determina el nivel trófico de cada uno de los organismos presentes y construye su red trófica. Web teacher.scholastic.com Web BBC

19 Construya una red trófica de hasta 10 organismos Productores - Trigo - Hierba Consumidores 1º - Ratón - Gorrión - Saltamontes - Conejo TRIGO HIERBA COMADREJA Consumidores 2º - Culebra - Buho - Lagartija - Puma - Zorro Consumidores 3º - Puma - Buho - Comadreja

20 Construya una red trófica de hasta 10 organismos Tiburón del arrecife Salmonete Mero Omnívoro marino Gorgonia Pez loro Tortugas Invertebrados marinos (diadarma) Fitoplancton Algas

21 Construya una red trófica de hasta 10 organismos Red trófica antártica 1. Fitoplancton (productor) 2. Zooplancton (consumidor 1º) 11. Bacalao (consumidor 2º) 6. Calamar (consumidor 2º) 8. Pingüino emperador (consumidor 3º) 10. Foca de Ross (consumidor 3º) 14. Leopardo marino (consumidor 4º) 15. Orca (consumidor 5º) 13. Ballena azul (consumidor 1º)

22 Fuente inicial de energía en los ecosistemas Para mantener las redes tróficas, las comunidades y todas sus interacciones, se requiere energía. La luz es la fuente inicial de energía en casi todos los ecosistemas (excepto los iniciados por las bacterias quimiosintéticas). Los organismos fotoautótrofos, convierten la energía lumínica del sol en energía química de enlace en la materia orgánica. Sin embargo, de toda la energía que llega del sol en forma de luz, solo un 5% como máximo es almacenada en forma de energía química por los autótrofos, gracias al proceso de fotosíntesis.

23 Transferencia de energía entre niveles tróficos Cuando una oruga se alimenta de una hoja, solo una sexta parte de la energía de la hoja llega a formar parte de su biomasa. La transferencia de energía de un nivel trófico al siguiente es ineficiente. Apróximadamente del 10% al 20% de la energía de un nivel trófico será asimilada por el nivel trófico superior. Heces 100 J Material vegetal comido por la oruga 200 J 33 J 67 J Respiración celular Crecimiento (nueva biomasa)

24 Flujo de energía en los ecosistemas La energía fluye a lo largo de las cadenas tróficas, perdiéndose en cada nivel trófico debido a la existencia de materia no consumida o no asimilada y a pérdidas de calor mediante respiración celular. Existe por tanto, un flujo abierto de energía en los ecosistemas. Sin embargo, los nutrientes son reciclados gracias a los saprotrofos, existiendo un ciclo cerrado de materia en los ecosistemas. Calor (respiración) Calor (respiración) energía Sol Productores Consumidores nutrientes Absorción por Plantas muerte muerte Pool de nutrientes inorgánicos Bacterias y hongos sapotrofos Descomponedores Calor (respiración)

25 Forma de una pirámide de energía Las pirámides de energía muestran el flujo de energía desde un nivel trófico al contiguo en una comunidad. Se expresan en unidades de energía por unidad de superficie y unidad de tiempo (KJ m -2 año -1 ). 10 J Consumidores terciarios La transferencia de energía nunca tiene una eficicencia del 100%. Cerca del 90% de la energía se pierde al pasar de nivel trófico debido a que: - En cada nivel trófico la energía es usada, o bien se pierde en forma de calor por respiración, metabolismo o movimiento. - No toda la materia es ingerida (huesos, pelos, excreción, etc.) o bien no digerida o no asimilada (celulosa) J J 100 J J de luz solar Consumidores secundarios Consumidores primarios Productores

26 Regla del 10% Apróximadamente, solo el 10% de la energía se transfiere de un nivel trófico a al superior en un ecosistema. Por este motivo las pirámides de energía tienen esta forma, al mostrar que la energía se pierde desde la base, donde están los productores, hacia arriba, donde están el resto de nievles tróficos. Actividad Pirámides tróficas

27 Flujo de materia y energía en los ecosistemas Flujo abierto de energía: -La energía entra de la luz solar. -Los autótrofos captan la energía luminosa y la convierten en química. -La energía fluye a través de los niveles tróficos. -Solo un 10% de la energía es transferida de un nivel a otro debido a su uso y pérdidas. -La pérdida de energía se debe a material no consumido, no asimilado, excretado o defecado. -La energía pasa a los descomponedores desde la materia orgánica muerta. -La energía se pierde en forma de calor por respiración celular.

28 Reciclado de nutrientes por los saprotofos Las bacterias y hongos saprotrofos reciclan los nutrientes de la materia orgánica de los organismos muertos. La descomposición es un proceso complejo que permite la formación del suelo y el reciclado de los nutrientes almacenados en la materia orgánica. La descomposición es un proceso biológico que comienza con la secreción extracelular de enzimas digestivas producidas por bacterias y hongos, sobre los organismos muertos de manera que hidrolizan las biomoléculas que los componen. Las moléculas hidrolizadas son solubles y pueden ser absorbidas por los hongos o bacterias, siendo oxidadas para la obtención de energía y liberando, por ejemplo, nitrógeno en forma de nitratos, nitritos y amonio, los cuales pasan ahora a estar a dispocisión de los productores para la realización de la fotosíntesis y cerrando por tanto el ciclo.

29 Flujo de materia y energía en los ecosistemas Ciclo cerrado de materia: -Los nutrientes son reciclados en el ecosistema. -Los nutrientes entran en el ecosistema a partir de la meteorización de las rocas. - Los nutrientes son absorbidos por los productores. -Los nutrientes se mueven a través de la cadena trófica mediante digestión de otros organismos. -Los nutrientes son reciclados mediante la descomposición (saprotrofos) de los organismos muertos. -Los nutrientes se pierden por sedimentación.

30 Materia y energía en los ecosistemas Consumidores terciarios Microorganismos y otros detritívoros Consumidores secundarios Detritus Consumidores primarios Video3 Clave Ciclo nutrientes Flujo de energía Productores primarios Sol calor