TEMA 1 1. INTRODUCCION En junio de 1992, 118 jefes de gobierno se encontraron en Brasil para celebrar la Cumbre de la Tierra. Al final de esta reunión 153 países firmaron dos tratados dirigidos a combatir el calentamiento del planeta e intentar conservar la diversidad biológica del mundo. La cumbre triunfó frente a unas expectativas inmediatas, a pesar de tener en medio una severa recesión económica mundial, pero no fué mas que un primer paso en lo que está llegando a ser una carrera contra el tiempo. A lo largo de esta década se verá si el mundo es capaz de actuar con la suficiente rapidez como para poner freno a la crisis, cada vez mas incontrolada. El calentamiento del planeta que ha traido consigo el efecto invernadero, la destrucción de la capa de ozono, la tala masiva de bosques tropicales, la pérdida de suelos fértiles, la desaparición acelerada de especies silvestres y el aumento de la miseria entre los países pobres de la Tierra, plantean un importante desafío. Si se permite que continúen las tendencias de los años 70 y 80, resultarán tan destructivas como una guerra nuclear, y sólo se les pondrá coto por medio de la cooperación internacional. (extraído del Atlas del Medio Ambiente de Geoffrey Lean, 1992) OBJETIVOS - Concretar, en lo posible, las ideas sobre el medio ambiente de los seres vivos, diferenciando los conceptos de hábitat y nicho ecológico. - Conocer los conceptos de población y comunidad o biocenosis y concretar los principales tipos de relaciones intraespecíficas e interespecíficas. - Comprender que los seres vivos necesitan materia y energía del medio y poder elaborar modelos de cadenas y redes tróficas. - Adquirir una noción de la dinámica de los ecosistemas. CONTENIDOS - El paisaje vegetal. - El medio físico: factores abióticos. - Las relaciones entre los seres vivos: factores bióticos. - El ecosistema y su dinámica: flujo de materia y energía cadenas y redes tróficas pirámides de energía ciclos biogeoquímicos - Evolución de los ecosistemas: sucesiones. 1
Recuerda que... Los elementos mas característicos del paisaje son el relieve y la vegetación. El relieve es el resultado de un conjunto de procesos geológicos: es "construido" por los procesos geológicos internos y "modelado" por los externos. Los procesos geológicos externos están, en su mayoría, determinados por el clima, de manera que el relieve evoluciona de diferente forma bajo distintos climas. La formación y evolución de los suelos también depende del clima, como dependen de él los seres vivos: la vegetación está estrechamente ligada al clima. La forma de la Tierra y la inclinación del eje de rotación hace que la energía que recibimos del Sol no se reparta por igual en toda la superficie terrestre, lo que trae como consecuencia la existencia de zonas con distintas temperaturas y la variación de estas a lo largo del año. El clima viene definido por las variaciones de la temperatura y de la humedad (precipitaciones) a lo largo del año. Los climas varían con la latitud y con la altitud, siendo tanto mas fríos y mas húmedos cuanto mas al norte (o al sur en el hemisferio Sur) y cuanto mas alto. Deberías saber que... La materia está formada por átomos iones y moléculas unidos en diferentes combinaciones. Las propiedades o características de un material están determinadas por su composición química y por su estructura. Los seres vivos estamos formados por un tipo de materia que llamamos MATERIA ORGANICA. Los compuestos orgánicos están formados por moléculas muy complejas fabricadas por los propios seres vivos. El conjunto de actividades que llamamos VIDA depende de la construcción y transformación de esas moléculas complejas. Los seres vivos, para vivir, empleamos materia y energía que tomamos del medio en el que vivimos. El agua es un compuesto fundamental para los seres vivos. La presencia de agua y su disponibilidad determina, en gran medida, la posibilidad de vida en cada lugar. Fuera de mares, ríos y lagos, el agua puede llegar a ser un bien escaso. El agua y la temperatura, junto con la existencia de un sustrato adecuado (suelo), condicionan el establecimiento de un determinado tipo de vegetación. El aspecto (fisionomía) de la vegetación deriva de la existencia y la abundancia relativa de plantas con distintas características morfológicas: podemos distinguir árboles, arbustos, hierbas, lianas, etc. Visto en conjunto, el paisaje vegetal permite la definición de los grandes biomas o zonas de características parecidas que se extienden a lo largo de cada una de las principales zonas climáticas de la Tierra: la tundra, la taiga, los bosques caducifolios, los bosques esclerófilos, las praderas, los desiertos y la selva tropical son los ejemplos mas característicos. 2
Busca la respuesta... 1. Cuál es la razón de la existencia de las estaciones climáticas? 2. Cómo influye la altitud en la temperatura y en la humedad? 3. Cita algunas observaciones que demuestren o resalten la importancia del agua para los seres vivos. 4. Cita algunas observaciones o experimentos que demuestren la influencia de la temperatura sobre los seres vivos. 5. Averigua qué diferencias existen entre árboles, arbustos, hierbas y lianas. Pon algún ejemplo de cada tipo. - Hace mil años los bosques cubrían la mitad del planeta; ahora apenas se extienden sobre una quinta parte. El bosque tropical, el hábitat mas antiguo y rico de la Tierra está desapareciendo a un ritmo de 20 millones de hectáreas al año. Las zonas húmedas, los arrecifes de coral, las vertientes de las tierras altas y los manglares están siendo destruidos. Al desaparecer sus hábitats las especies comienzan a extinguirse. De seguir así, para el próximo siglo habrán desaparecido para siempre mas de un millón de especies dejando enormes agujeros en el tejido de la vida. Has visto alguna vez una sardina paseando por el monte? Alguien ha visto un oso en el desierto? Te has tropezado con un cactus a la orilla de un río? Una mirada a nuestro alrededor nos muestra una gran variedad de paisajes: montañas, costas, llanuras, bosques, praderas,... Ya hemos estudiado los procesos naturales que modelan el relieve. Ahora trataremos de relacionar la influencia del clima sobre la vegetación y el resto de los seres vivos. Veremos que éstos no actúan de forma aislada, sino que se relacionan entre sí y con el medio que les rodea. Esta es la perspectiva desde la cual la Ecología estudia los fenómenos naturales. PIENSA Y COMENTA... Busca en revistas 4 o 5 fotografías de distintos paisajes y anota a qué región de la Tierra corresponden. Ponles un nombre Hay alguna relación entre la vegetación que se observa en cada fotografía y el clima de la región a la que pertenecen? 3
El paisaje vegetal El paisaje no es solo el resultado de los procesos geológicos, sino que es el producto de la acción combinada de muchos agentes y procesos naturales, tanto geológicos como biológicos actuando sobre la superficie terrestre durante mucho tiempo. La actividad humana también deja huellas él. En definitiva, el paisaje está sometido a constante evolución y cambio. Después del relieve, la vegetación es el componente mas característico del paisaje. Todos los vegetales necesitan de un sustrato que les proporcione sujeción y nutrientes. Este sustrato, como sabes, es el suelo. También es importante para el desarrollo de las plantas el tipo de clima, pues de la cantidad de agua y luz, así como de las variaciones térmicas resultan los diferentes tipos de vegetación. Las grandes zonas climáticas de la Tierra se establecen en función de la latitud debido a la esfericidad de la Tierra. La altitud ejerce una influencia similar; así se puede establecer una relación clima-altitud que permite determinar en las zonas montañosas diferentes pisos climáticos a los que corresponden distintos tipos o pisos de vegetación. q1.1. Cuáles son los factores mas importantes que influyen en el desarrollo de los vegetales? q1.2 Por qué la vegetación va cambiando con la altitud en las montañas? El bosque es el tipo de vegetación mas rico en especies vegetales y que, a su vez, alberga un mayor número de animales y otros organismos. Existen distintos tipos de bosques. En las zonas templadas hay una gran diferencia entre los bosques de hoja perenne de las zonas mas frías (formados, predominantemente, por coníferas: pinos, abetos, etc.) y los bosques caducifolios (hayas, robles y castaños) en los que se producen importantes variaciones estacionales. q1.3. Qué significado crees que puede tener para la planta la caída de la hoja? El bosque mediterráneo está constituido por árboles de hoja perenne (encinas, alcornoques y carrascas). Las hojas son, frecuentemente, pequeñas, coriáceas y vellosas para disminuir, en lo posible, la pérdida de agua. q1.4. Cuáles son las características que definen el clima mediterráneo? Además del bosque aparece, en el clima mediterráneo, un paisaje típico denominado dehesa, donde la intervención del hombre ha mantenido la presencia dispersa de arbolado, permitiendo un mayor desarrollo de la vegetación herbácea dedicada a pastos. q1.5. Por qué se desarrolla mas el estrato herbáceo al desaparecer gran parte del arbóreo y arbustivo? El bosque tropical húmedo (la selva) es el mas desarrollado, ya que se encuentra en aquellos lugares en los que coinciden las condiciones óptimas para la vida vegetal: temperaturas elevadas y homogéneas, abundancia de agua y suelos ricos y profundos. q1.6. En la selva tropical hay una abundancia extremada de árboles de diferentes alturas, arbustos y plantas trepadoras, sin embargo, prácticamente no existen plantas herbáceas. A qué se debe? El matorral o monte bajo está formado principalmente, por el estrato arbustivo (jaras, tomillo, romero, tojos, etc.). Sustituye al bosque cuando las condiciones son menos favorables. La pradera es la vegetación en la que predomina el estrato herbáceo, constituido sobre todo por gramíneas. En los desiertos la vegetación es muy escasa y se adapta a las duras condiciones de escasez de agua durante largos períodos de tiempo. En las zonas frías, cercanas al polo Norte, se desarrolla un tipo de vegetación muy pobre: la tundra constituida por musgos y líquenes que crecen en el corto verano en el que se deshiela la parte mas superficial del suelo. q1.7. Señala en un mapamundi las zonas ocupadas por los principales biomas descritos y haz una tabla resumen señalando las principales características de los mismos. 4
El medio físico: factores abióticos La variación en las condiciones ambientales determina la distribución, abundancia y diversidad de los seres vivos en la superficie terrestre. Por qué no hay vida en cualquier parte? Por qué hay tanta diversidad de seres vivos? Elabora una lista de las características ambientales necesarias para que en un lugar puedan desarrollarse plantas o animales. Analízalas y ordénelos según su importancia. Los seres vivos solo pueden desarrollarse bajo ciertas condiciones. Cuando se sobrepasan ciertos límites las especies producen menos descendencia o emigran a otros lugares donde los factores ambientales sean mas apropiados para ellos. q1.8. Si sacamos la tierra de una maceta y la sustituimos por arena de la playa, qué crees que le ocurrirá a la planta? Por qué? q1.9. Si sacamos a un pez del agua qué le ocurre??por qué? q1.10. Si regamos una planta con algo que no sea agua por qué no vive? q1.11. Si llevamos un ratón al polo norte por qué se muere? q1.12. Por qué no hay plantas en el interior de una cueva? q1.13. Por qué no hay plantas en el desierto? Todas las características físicas y químicas del medio que influyen en el desarrollo de los seres vivos son factores abióticos. (a-bio = sin vida) Por sus características y por su composición, podemos distinguir dos tipos de medios: el medio acuático y el medio aéreo o terrestre. La luz es un factor decisivo para los vegetales, ya que obtienen de ella la energía necesaria para vivir. q1.14. Cómo obtienen los vegetales la energía? Cuál es el proceso por el que, utilizando energía luminosa, fabrican compuestos orgánicos? En el medio acuático la luz es absorbida por el agua de forma que a unos 200 m de profundidad la oscuridad es absoluta. Así, los vegetales solo pueden vivir en la capa mas superficial denominada zona fótica. q1.15. El agua absorbe mas la luz roja y menos la verde y la azul que llegan a mayor profundidad. Las algas han desarrollado distintos pigmentos que les permiten utilizar luz de diferente color. A qué profundidades se situarán las algas verdes, rojas y pardas? (nota: el color de un pigmento es el complementario del color que absorbe) En el medio aéreo la luz también puede llegar a ser un bien escaso: en la selva tropical el desarrollo vegetal es tan grande que toda la luz es absorbida por el estrato arbóreo de forma que casi no llega luz al suelo no existiendo estrato herbáceo. La luz influye también en el ciclo vital de muchos seres vivos. La vida en la Tierra está sometida a cambios cíclicos de los períodos de iluminación existiendo una periodicidad diaria y una periodicidad estacional. q1.16. Cómo se explica el hecho de que la mayoría de las plantas de clima templado florecen en primavera? Cómo saben que es primavera? q1.17. Has sentido en ti mismo algún cambio cada vez que llega la primavera? La disponibilidad de agua es uno de los factores mas decisivos en la distribución de los seres vivos. El agua es el componente mayoritario y mas esencial de los seres vivos. Todo ser vivo necesita de un aporte mas o menos constante de agua. 5
Según sus necesidades los organismos pueden dividirse en: acuáticos, si viven en el agua; higrófilos, si necesitan medios muy húmedos; mesófilos, si tienen necesidades moderadas de agua, y xerófilos, si son capaces de vivir con poca agua. q1.18. Clasifica los siguientes animales y vegetales según sean acuáticos, higrófilos, mesófilos o xerófilos: escorpión, romero, rana, palmera, nenúfar, helecho, pez, cactus, caracol y gorrión. q1.19. Cómo consigue un cactus vivir en una zona en la que pasan meses o incluso años sin llover? La temperatura es, junto con el agua, uno de los factores que mas influyen en la distribución y en la diversidad de los seres vivos. Es un factor decisivo porque afecta directamente al funcionamiento del ser vivo, a la velocidad de las reacciones químicas que componen la vida; a temperaturas muy bajas las reacciones son lentas y, por tanto, los procesos vitales son poco activos (temperaturas menores de 0 C hacen que el agua se congele lo cual es incompatible con la vida), mientras que temperaturas muy altas (mayores de 50-60 C) afectan negativamente a muchos compuestos orgánicos que forman parte de los seres vivos. Solo los seres vivos muy simples, como las bacterias, han podido adaptarse y sobrevivir a temperaturas muy extremadas. En la superficie terrestre la temperatura varía entre unos 40-50 C bajo cero en el invierno polar y los 40-50 C sobre cero de las zonas mas cálidas del planeta (dejando a parte situaciones particulares mas calientes, como las derivadas de la actividad volcánica). Estas variaciones han hecho que los seres vivos se adapten a una condiciones determinadas y no puedan, en muchos casos, sobrevivir en una zona con diferente temperatura. q1.20. Pon varios ejemplos de animales y de vegetales que conozcas que vivan en distintos climas y trata de explicar las adaptaciones de cada uno a la temperatura. Por debajo de 0 C prácticamente no se desarrolla ninguna actividad vital, por lo que los vegetales y animales que deben soportar, durante un tiempo, esas condiciones han desarrollado formas de resistencia que les permiten mantenerse vivos esperando períodos mas cálidos (dormición e hibernación); así, los vegetales que viven en climas templados y fríos pasan inactivos el invierno (a veces bajo tierra, como las plantas bulbosas) y solo recobran su actividad al llegar la primavera. Los animales mas desarrollados, en cambio, (aves y mamíferos) son capaces de producir calor para mantener su temperatura interna (animales homeotermos), pudiendo mantener su actividad en climas fríos. Por el contrario, no se necesitan adaptaciones especiales para vivir en climas cálidos y el único problema que suelen ocasionar las altas temperaturas es la escasez de agua debido a la gran evaporación. La composición química cobra especial importancia en los medios acuáticos en los que podemos distinguir, según la salinidad, medios marinos y medios de agua dulce. q1.21. Aunque existen organismos capaces de vivir tanto en agua dulce como en agua salada, normalmente los seres que viven en el mar están adaptados a la salinidad del medio, mientras que los que viven en agua dulce están adaptados a la baja salinidad. Cita cinco animales que vivan en el mar y otros cinco dulceacuícolas. La cantidad de oxígeno disuelta en el agua puede variar bastante según las condiciones: son mas ricas en oxígeno las aguas frías y movidas, mientras que la abundancia de seres vivos y de materia orgánica en descomposición disminuye, a veces de manera importante, su concentración. q1.22. Puedes explicar por qué muchos seres vivos se han adaptado a vivir al pie de los acantilados, donde rompen las olas, y no podrían vivir en aguas tranquilas? q1.23. Puedes explicar por qué muchos caladeros ricos en pesca están relacionados con corrientes marinas frías? En el suelo también es de gran importancia la composición química: el tipo y cantidad de materiales solubles, tanto orgánicos como inorgánicos, determina el desarrollo de los seres vivos que se nutren de él (vegetales, pequeños animales, hongos y bacterias que habitan en este medio). La textura de suelo, por otro lado, determina la porosidad influyendo en la cantidad de agua retenida y en la aireación (cantidad de oxígeno disponible). q1.24. Qué funciones tiene el arado de los campos de cultivo? q1.25. Por qué hay que abonar la tierra para obtener buenas cosechas? q1.26. Sabes por qué no hay plantas en la arena de la playa? 6
En conjunto, tal como has visto, los medios acuáticos son mas uniformes y mas adecuados para los seres vivos, con las limitaciones de que la luz no penetra mas allá de 200 m de profundidad y que, a veces el oxígeno puede ser escaso. Por contra, el medio aéreo conlleva una serie de factores adversos. q1.27. Qué adaptaciones mas importantes tuvieron que sufrir los vegetales para poder vivir en el medio aéreo o terrestre? q1.28. Qué cambios mas importantes tuvieron que sufrir los animales para adaptarse al medio terrestre? Viviendo juntos: factores bióticos El medio en el que se desarrolla un ser vivo no está caracterizado únicamente por una serie de factores físicos y químicos, sino también por otros organismos que viven en él. En cualquier lugar podemos encontrar una cierta cantidad y variedad de organismos de distintos tipos viviendo juntos. Las razones por las que viven juntos pueden ser muy variadas, incluso pueden ser circunstanciales, pero en cualquier caso la presencia de unos afecta a los otros. q1.29. Cuál puede ser la razón por la que una pareja de gorriones vivan juntos en un nido? q1.30. Cuál pude ser el motivo por el que en un bosque de robles haya tantos robles juntos? q1.31. Sabes por qué los ñus se juntan en grandes manadas? q1.32. Por qué las aves cuando migran se juntan en grandes bandadas? q1.33. Cómo se llaman los grandes conjuntos de peces de la misma especie? q1.34. Para qué constituyen sus sociedades las hormigas y las abejas? q1.35. Por qué nosotros mismos vivimos en sociedades? q1.36. Sabes cuál es la razón de que los leones vivan cerca de los antílopes y las cebras? Y la de que las ovejas vivan en los prados? Las razones son diferentes según se trate de seres de la misma especie (relaciones intraespecíficas) o de especies distintas (relaciones interespecíficas). Las relaciones intraespecíficas son, en principio, cooperativas, es decir para conseguir un bien común, como puede ser la reproducción, la defensa, la caza en grupo o el reparto del trabajo, distinguiéndose, según los casos, las colonias o poblaciones coloniales, las poblaciones familiares, las poblaciones gregarias y las sociedades o poblaciones estatales. q1.37. Busca en los libros algún ejemplo de cada tipo de población y descríbela. q1.38. Haz un cuadro resumen de los distintos tipos de asociaciones intraespecíficas y de las características que las diferencian. Las relaciones entre diferentes especies, en cambio, pueden resultar beneficiosas, perjudiciales o indiferentes para cada uno de los organismos que se relacionan. Existen muchos seres vivos que cooperan con otros de diferente especie para obtener un beneficio mutuo, como es el caso de la actinia y el cangrejo ermitaño. Este tipo de relación se denomina mutualismo. En la simbiosis la relación es mucho mas estrecha; se ha producido una adaptación tal que los organismos simbióticos ya no son capaces de vivir por separado. En el comensalismo y el inquilinismo solo una de las especies implicadas obtiene un beneficio claro, comiendo de los restos o viviendo al lado de la otra, sin perjudicarla. Es mas frecuente, sin embargo, que la actividad de un ser vivo perjudique a otros, normalmente por razones de alimentación. Así, en la depredación un organismo mata y se come a otro y en el parasitismo un organismo se nutre de otro sin provocarle, inintencionadamente, la muerte, pero ocasionándole un perjuicio. Por otra parte, podemos encontrar muchas relaciones de competencia que se establecen entre seres vivos que se nutren de las mismas fuentes o que luchan por el mismo espacio. q1.39. Haz un cuadro resumen de los diferentes tipos de relaciones interespecíficas, reseñando las características que las distinguen y si son beneficiosas, perjudiciales o indiferentes para cada una de las especies que se relaciona. 7
q1.40. Cita dos ejemplos de cada tipo de relación interespecífica, explicando el beneficio o perjuicio que obtiene cada uno de los organismos implicados. q1.41. El parasitismo está muy extendido en la Naturaleza como forma de vida. El parásito trata, de mil formas, de aprovecharse del "huésped" procurando no dañarle. Qué le ocurrirá al parásito si se produce la muerte del huésped? q1.42. Todas las enfermedades contagiosas son producidas por parásitos. Existe una enorme variedad de parásitos, tanto de animales como de vegetales, hongos, bacterias, etc. Algunos parásitos viven sobre la superficie del huésped; otros se introducen dentro de él. Cita y explica tres ejemplos de ectoparásitos y otros tres de endoparásitos de animales y otros tantos de vegetales. El ecosistema: unidad funcional de la biosfera Si tomamos una parte de superficie terrestre y la encerramos en una urna... Si metemos en un recinto cerrado una cierta cantidad de plantas, animales, hongos, bacterias, etc., de forma que la materia producida por los vegetales sea consumida por los animales y todos los residuos sean transformados por los hongos y las bacterias para que los productos resultantes puedan ser de nuevo empleados por los vegetales... De forma que todas las poblaciones se mantengan mas o menos estables. De forma que todos los materiales se reciclen con el tiempo y únicamente entre a la urna energía en forma de luz y salga energía en forma de calor... Si somos capaces de crear las condiciones necesarias para instalar una comunidad estable de seres vivos en una estación orbital o en una base lunar, por ejemplo, habremos construido un ecosistema. q1.43. Serías capaz de construir un ecosistema, de forma mucho mas sencilla, dejándote ayudar por la Naturaleza? q1.44. Qué es un ecosistema? De qué está formado? Los ecosistemas naturales no están claramente delimitados (no son sistemas aislados), sino que, por el contrario, se observa una degradación, a veces muy marcada y otras veces mas gradual, de las características que los definen de forma que podríamos establecer ecosistemas intermedios (entre el bosque y el río se puede definir, por ejemplo, un ecosistema de rivera). Según las condiciones ambientales se desarrollan en el ecosistema unos determinados organismos, estableciéndose una competencia entre muchos de ellos. Los mejor adaptados o mas capaces se desarrollan mas convirtiéndose en especies dominantes que dan un aspecto característico al ecosistema (muchas veces el nombre del ecosistema deriva de la especie dominante). q1.45. Nombra varios ecosistemas cuyo nombre haga referencia a la especie dominante. Cuanto mas desarrollado se encuentre un ecosistema mayor será su diversidad, es decir, el número de especies presentes. Los seres vivos necesitamos energía para llevar a cabo nuestras actividades vitales, y materiales para aumentar el tamaño de nuestro cuerpo, para reponer los materiales que se gastan o se estropean con el uso o, también, como fuente de energía. Los vegetales, autótrofos, obtienen su energía de la luz y son capaces de formar sus propios componentes (materia orgánica) a partir de los materiales simples (materia inorgánica) que componen las rocas y minerales, la atmósfera y el agua. Los llamamos, por ello, PRODUCTORES. Los organismos heterótrofos, como los animales, dependemos de esa materia fabricada por los autótrofos, somos CONSUMIDORES. Existen organismos, también heterótrofos, que descomponen los restos de materia orgánica transformándola de nuevo en materia mineral: DESCOMPONEDORES y DESINTEGRADORES. La materia constituye, así, un ciclo en el interior del ecosistema en el que, teóricamente, solo entra y sale energía. Gran parte de la energía obtenida por los productores es gastada en los procesos vitales, pero los materiales producidos en la fotosíntesis sirven de alimento para los consumidores primarios o herbívoros. La gran mayoría de los materiales consumidos por los herbívoros son "quemados" en la respiración, utilizándose como fuente de energía. Solo una pequeñísima parte es convertida en materiales propios (carne) y sirve de comida para el siguiente eslabón de la cadena: los carnívoros. 8
q1.46. En la siguiente cadena trófica, qué indica el sentido de las flechas? q1.47. Cuántos eslabones tiene la cadena trófica representada anteriormente? Indica los organismos autótrofos y heterótrofos que intervienen en dicha cadena. La mayoría de las cadenas naturales no son tan sencillas, sino que un mismo organismo puede comer o ser comido por varios otros, ocupando diferentes niveles tróficos. Se establece así una especie de RED TROFICA. En las redes tróficas cada nivel es menor (en energía) que los que le preceden, ya que gran parte de la materia y de la energía son consumidas en cada eslabón. Por eso se representan en forma de pirámide: PIRAMIDE DE LOS ALIMENTOS. q1.48. Trata de describir con palabras el trasiego de materia y energía en un ecosistema, que viene representado en el siguiente esquema: La luz entra en las cadenas tróficas a través de los productores; éstos la transforman en energía química que queda retenida en las moléculas orgánicas que forman su cuerpo y de aquí se transfiere a lo largo de la cadena. Cada ser vivo de la cadena alimenticia gasta gran parte de la energía que recibe para realizar sus funciones vitales. La energía no gastada queda almacenada en el cuerpo dispuesta para ser utilizada por el siguiente eslabón de la cadena. 9
q1.49. Analiza las cadenas tróficas representadas a continuación y responde a las siguientes cuestiones: A) B) PRODUCCIÓN BRUTA: 10 g/m 3 PRODUCCIÓN NETA: 5 g/m 3 a) de dónde procede el aumento de peso que experimenta la planta del primer esquema? b) llamamos producción bruta a la cantidad de materia formada por un organismo o por un eslabón de la cadena Cuál es la producción bruta del árbol del primer esquema? Y la del antílope del segundo? c) llamamos producción neta a la materia producida menos la consumida en las funciones vitales (fundamentalmente "quemada" en la respiración) es decir la cantidad de materia que puede quedar disponible para el siguiente eslabón de la cadena alimenticia Cuál es la producción neta de la planta del primer ejemplo? Y la del antílope del segundo caso? d) si el león también consume 12000 Kcal/día en la respiración, cuántos Kg de carne debe comer, como mínimo, diariamente? e) suponiendo que un león pese aproximadamente lo mismo que una cebra, qué relación habrá entre el número de leones y el de cebras? Como ya hemos visto, el ecosistema necesita un aporte externo de energía, normalmente en forma de luz. Sin embargo, la materia es reutilizada de forma cíclica, constituyéndose los denominados ciclos biogeoquímicos. q1.50. Describe los ciclos biogeoquímicos representados a continuación: 10
Los ecosistemas cambian: sucesiones Supongamos una isla recién emergida, o una duna recién formada; poco a poco irán llegando seres vivos capaces de colonizar esa zona despoblada. Progresivamente, la comunidad se irá enriqueciendo y el ecosistema será cada vez mas complejo y mas organizado. Si transcurre el tiempo suficiente, se habrán instalado todas las especies de seres vivos que puedan vivir allí formando una comunidad perfectamente adaptada y en equilibrio con el medio. A esta comunidad estable se le llama clímax. q1.51. Sabes cuál es la comunidad clímax correspondiente a nuestra región? Cuando cambia algún factor del entorno algunos seres vivos pueden verse afectados negativamente disminuyendo su número, desapareciendo o emigrando a lugares mas adecuados. Esta disminución o desaparición produce un desequilibrio que conduce a una transformación del ecosistema hacia una nueva comunidad clímax. La transformación o evolución de un ecosistema se denomina sucesión ecológica. Hablamos de sucesión primaria cuando nos referimos a la colonización que se produce sobre un sustrato recién formado, mientras que la sucesión secundaria es consecuencia de una alteración de un ecosistema ya constituido. q1.52. Cita algunos ejemplos de sucesiones secundarias. q1.53. Explica las sucesiones representadas en los dibujos: A) B) q1.55. Explica la sucesión que se puede producir a partir de un bosque destruido por un incendio. 11
5. CUESTIONES ADICIONALES c1.1. El que predomine un estrato de vegetación u otro depende de distintas circunstancias. Indica, a tu juicio, qué estrato predominará en cada una de las siguientes situaciones: * agua abundante, buen suelo y temperatura templada * pastoreo de animales, agua abundante, frío gran parte del año y muchos nutrientes en el suelo * escasez de agua, pocos nutrientes y temperaturas frías * ausencia de agua y de nutrientes con temperaturas tanto frías como cálidas. C1.2. En la región mediterránea, caracterizada por su sequía estival, se desarrolla el bosque mediterráneo esclerófilo. Cuáles son las características distintivas de este tipo de bosque? C1.3. En un experimento se destruyen, administrando un antibiótico, las bacterias intestinales de un lote de termitas, observando que, aunque éstas comen normalmente, pierden peso y con el tiempo mueren, mientras que las de otro lote igual, a las que no hemos eliminado las bacterias intestinales, comiendo lo mismo no pierden peso y se mantienen vivas. Qué conclusiones podemos extraer del experimento? Si está claro que las termitas aportan alimento y protección a las bacterias que viven en su intestino, qué les aportan ellas a cambio a las termitas? Cómo se llama esta relación interespecífica? C1.4. Con frecuencia vemos numerosos insectos, como abejas o mariposas, que visitan las flores. Existe alguna relación entre ambos? No te parece que las flores se están aprovechando de las abejas? o son las abejas las que se aprovechan de las flores? Qué beneficio obtienen las flores de las abejas? Y las abejas de las flores? C1.5. Frecuentemente las gramíneas favorecen la germinación de otras semillas, como las de los pinos. Sin embargo, cuando los pinos crecen, formando un pinar, la sombra que producen y la acumulación de hojas caidas en el suelo mata a las gramíneas. Qué relaciones se han producido entre ambas plantas? C1.6. Muchas veces la introducción de especies alóctonas pone en grave peligro la supervivencia de algunas especies autóctonas. A qué se debe? Qué precauciones deberíamos tomar antes de introducir una especie nueva en un ecosistema? C1.7. En un acuario hay 8 peces de cierta especie, 3 renacuajos, 20 caracoles de río, 6 ejemplares de una planta acuática, 10 especies de algas microscópicas con 10 millones de indivíduos cada una y 20 especies de bacterias con 100 millones de indivíduos cada una. Cuántos indivíduos componen la biocenosis? Cuántas poblaciones la integran? Cuál es la especie mas abundante? Cuál será, en tu opinión, la especie dominante? C1.8. Indica cuál es el hábitat y el nicho ecológico de las siguientes especies: buho, aguila real, cabra, ratón de campo, conejo, caracol terrestre. C1.9. Completa el siguiente cuadro indicando si se trata de una relación intra o interespecífica, citando en cada caso su nombre y si hay beneficio o perjuicio para la o las especies implicadas: 12
ESPECIES Tipo de relación Nombre de la relación Especie beneficiada especie perjudicada Lobo y oveja Hembra y crías de elefante Abejas de una colmena Tenia y hombre Indivíduos de coral rojo Buey y garcilla bueyera Bandada de flamencos C1.10. Explica lo que representan las dos secuencias que aparecen a continuación. Qué consecuencias se te ocurre que pueden derivarse de cada una de ellas? 13
6. AUTOEVALUACION a1.1. 14
7. CUESTIONES DE AMPLIACION Y RECUPERACION r1.1. - Qué es el suelo? De qué está compuesto? Por qué son tan importantes los organismos del suelo? Cómo se forma el humus? - Dónde habrá mayor cantidad de oxígeno en el agua de un lago o en un arroyo de montaña? Razona la respuesta. - Por qué en el medio terrestre se producen grandes oscilaciones térmicas y en el medio acuático no sucede ésto? - Las orquídeas de la selva tropical crecen trepando sobre las ramas de los árboles. Por qué lo hacen así? Qué tipo de relación se establece entre ellas y los árboles? - En última instancia, de dónde proceden todos los materiales que forman parte de los seres vivos? 15
8. BIBLOGRAFIA - 16