PROCESOS DE INTERCAMBIO DE MATERIA Y ENERGÍA

Transcripción

1 PROCESOS DE INTERCAMBIO DE MATERIA Y ENERGÍA Los seres vivos a lo largo de su vida necesitan energía y materias primas para realizar sus funciones. De acuerdo al tipo de alimentación los seres vivos se clasifican en: -AUTÓTROFOS: a) Quimioautótrofos. b) Fotoautótrofos. -HETERÓTROFOS: a) Bacterias heterótrofas. b) Hongos. c) Animales. (Parásitos obligados de autótrofos)

2 CONCEPTOS BÁSICOS Ecosistema: - Máximo nivel de organización estudiado en ecología, se compone de un conjunto de organismos de diferentes especies y factores no bióticos. -Es dinámico. -Las rutas de consumo de biomasa en un ecosistema reciben el nombre de cadenas tróficas o alimentarias. Biocenosis: Comunidad. Biotipo: Medio abiótico (luz, salinidad, precipitaciones, etc.) Biosfera: Ecosistema formado por todos los ecosistemas del planeta.

3 Red trófica: Conjunto de interacciones de descomposición parasitismo depredación, que puede haber en una comunidad. Productividad neta: Energía que un nivel trófico puede transferir al siguiente. Productividad bruta: Energía total asimilada por un nivel trófico en una unidad de tiempo. Productividad primaria: Producción de nueva biomasa, que queda a disposición para el consumo de organismos heterótrofos (En medio terrestre siempre es mayor que la secundaria, debido a pérdidas de energía en respiración, utilización de energía en su propio metabolismo y parte de la materia vegetal no es ingerida por herbívoros).

4 Homeóstasis: Equilibrio entre almacenamiento y utilización de materias nutritivas. En ecología un ecosistema en equilibrio es aquel que no necesita intercambio de materia con otros ecosistemas para su supervivencia. Depende de: -factores bióticos (fluctuaciones y sucesiones) -factores físico-químicos o abióticos. -Equilibrio entre materia y energía. Ciclos biogeoquímicos: Ciclos de materia, donde el flujo de energía de los ecosistemas es unidireccional, sólo es captado por autótrofos y no se recicla, en cambio la materia después de transformarse puede volver a ser utilizada.

5 Potencial biótico: Máximo de nacimientos y mínimo de muertes. Densidad poblacional: Factor que representa una gran influencia en el tamaño de una población. Composición etarea: Factor que permite predecir cuanto crecerá una población en comparación con otra. Sucesiones: Procesos por los cuales las comunidades de un ecosistema cambian.

6 NIVELES TRÓFICOS Productores: plantas. Consumidores primarios: herbívoros. Consumidores secundarios: carnívoros comedores de herbívoros. Consumidores terciarios: carnívoros comedores de carnívoros. Descomponedores: bacterias y hongos.

7 FLUJO DE ENERGÍA No todas las radiaciones electromagnéticas emitidas por el sol llegan a la tierra. No toda la energía del sol que llega a la tierra es utilizada por los seres vivos. Los organismos fotosintéticos transforman la energía luminosa en energía química, por lo tanto de su eficacia depende la productividad del ecosistema.

8 POBLACIÓN Tienden a mantener constante su tamaño debido a: -Natalidad. -Mortalidad. -Inmigración. -Migración. Entre sus individuos se establecen relaciones intraespecíficas de beneficio (obtención de alimento, defensa frente a depredadores, reproducción y división de trabajo) y desfavorables (falta de alimento, escasez de espacio, iluminación, dificultades en reproducción por falta de alimento de pareja, etc.)

9 La densidad de la población se ve afectada por una serie de factores que la someten a variaciones, por lo tanto la población sufre fluctuaciones que pueden ser periódicas o cíclicas. Pese a esto tiende a mantenerse constante. Las migraciones que sufre una población se debe a: variaciones climáticas (alimento, reproducción)

10 MODELOS DE CRECIMIENTO POBLACIONAL 1.-Crecimiento exponencial y estrategia r Delta N= r *Ni Delta N: Variación en el número de individuos, debida a nacimientos. r : Número de crías por camada. Ni : Número de individuos en edad reproductiva. En este modelo los organismos expresan la totalidad de su potencial reproductivo, sin considerar limitantes ambientales ( condiciones ideales)

11 La especie humana crea artificialmente tales condiciones, lo que es aprovechado por animales que se alimentan de plantas, lo que les permite crecer exponencialmente y convertirse en plagas. Las especies cuyas poblaciones crecen de acuerdo a este modelo se denominan Especies con estrategia r y cuyas características más importantes son: - especies pequeñas. - se reproducen en gran número. - se reproducen con poca frecuencia. - aprovechan situaciones ideales, lo que las ha llevado a adquirir el nombre de Oportunistas Ej: bacterias.

12 2.-Crecimiento sigmoídeo y estrategia K Cuando las poblaciones son pequeñas expresan en su totalidad su potencial reproductivo y el crecimiento se inicia exponencialmente, pero a medida que aumenta la densidad poblacional los recursos ambientales (alimento, espacio, acumulación de desechos, transmisión de enfermedades, etc) se vuelven factores limitantes de la expresión del potencial reproductivo y la población crece menos rápido hasta dejar de crecer y estabilizar su densidad (capacidad de carga) Las características de las especies que presentan tal crecimiento son: -Gran tamaño. -Pocos descendientes. -Se reproducen varias veces en la vida. -Ej: lobos, leones, elefantes y mamíferos de gran tamaño.

13 Los factores reguladores del crecimiento poblacional los restringen con más fuerza en la medida que las poblaciones son más densas. Los factores denso dependientes pueden ser: - Comer sus propias crías. - Aumento de ataques entre individuos. - Migraciones. Las especies cuyo crecimiento está regulado de esta manera se dice que tiene una estrategia de vida K y K representa la capacidad de carga.

14 DEMOGRAFÍA HUMANA Siglos atrás estuvieron operando ciertos factores de regulación que mantuvieron a la población casi sin crecer, hasta que se dieron las condiciones que permitieron la explosión demográfica que se tradujo en crecimiento exponencial debido a: -Medicina. - Tecnología.

15 GRAFICA DE CRECIMIENTO EXPANSIÓN: -Predominan individuos jovenes. -Hay escasez de individuos viejos. -La esperanza de vida es baja. -Sufrirán expansión debido a la cantidad de individuos que pueden reproducirse.

16 ESTACIONARIA: -Gran mortalidad de crías. -Estrategia r de vida. -Países desarrollados. CONTRACCIÓN: -Poblaciones con gran cuidado parental. -Baja mortalidad en etapa juvenil. -Los individuos mueren viejos. -Un ejemplo es Alemania.

17 COMUNIDADES La dinámica de polaciónes está dada por los cambios que experimentan las poblaciones. Numerosos factores pueden modificar el equilibrio del ecosistema (recursos apropiados, depredadores, competidores y condiciones ambientales), haciendo variar sus condiciones; esto se manifiesta en las sucesiones, que pueden ser : 1.-Degradativa: se produce en períodos breves y se caracteriza porque la materia orgánica muerta se explota sucesivamente. 2.- Alógena: se caracteriza por sustitución de especies provocadas por cambios geofísicoquímicos externos. 3.- Autógena: se caracteriza porque existe una modificación de los recursos y condiciones del ecosistema (una duna recién formada)

18 RELACIONES INTERESPECÍFICAS Competencia: Quiero lo mismo que tú. León y Tigre. Predación: Tom y Jerry. Parasitismo: Quintral y cáctus. (el Quintral termina secando el brazo del cactus donde se encuentra) Comensalismo: Me da igual. Rémora y pez que acompaña. Alelopatías: Plantas desérticas cuyas raíces secretan sustancias tóxicas que inhiben el crecimiento de plantas competidoras en las cercanías. Mutualismo: Tú me ayudas y yo también. Termitas y microorganismos que le ayudan a digerir la madera.

19 MEDIO AMBIENTE CONTAMINACIÓN DEL AIRE: -Monóxido de carbono: ( erupciones volcánicas, incendios forestales y motores a gasolina). Produce cambio fisiológico. -Dióxido de carbono:(en concentración normal regula la temperatura y el clima, pero en exceso contribuye al calentamiento global), se origina por combustión. -Óxidos de nitrógeno: ( plantas generadoras de energía eléctrica, de manera natural son producidas por acción bacteriana, relámpagos y erupciones volcánicas) -Dióxido de azufre: ( combustión de carbono y petróleo, se transforma en ácido sulfúrico lluvia ácida ) -Hidrocarburos: ( quema incompleta de gasolina) -Ozono -Metano (rellenos sanitarios, ganadería, combustibles fósiles) -Amoniaco (desechos y descomposición biológica ) -Partículas suspendidas ( polvo, polen, etc) -Compuestos halogenados (DDT, PVC, CFC)

20 CONTAMINACIÓN DEL AGUA: -Compuestos biológicos: (bacterias, protozoos, virus, etc.) -Compuestos químicos: (detergentes, plásticos, pinturas, plaguicidas, productos farmaceúticos, etc) -Agentes físicos: (eutroficación)

21 CONTAMINACIÓN DEL SUELO: -Agotamiento de la tierra. -Erosión. Uso de productos químicos.

22 GRANDES PROBLEMAS AMBIENTALES Destrucción de la capa de ozono: -Aviones supersónicos. -Óxido nitroso ( fertilizantes) -CFC.(aerosoles) -Gases de explosiones nucleares. -Tetracloruro de metilo y carbono. Efecto invernadero: -Dióxido de carbono. -Metano. -Óxido nitroso. -Ozono en tropósfera.

23 Lluvia ácida -Dióxido de carbono +agua = ácido carbónico. -Azufre +nitrógeno = ácido sulfúrico y ácido nítrico. Inversión térmica: - Al subir el aire caliente se enfría generando una cortina de aire en la cual pueden encontrarse diversos contaminantes trayendo como consecuencia aumento de la temperatura.