La ciencia que estudia las relaciones, la distribución y la abundancia de los organismos, o grupos de organismos en un ambiente determinado
NIVELES DE ORGANIZACIÓN BIOLOGICA Y UNIDADES DE LA ECOLOGIA Cada nivel está formado por componentes bióticos y abióticos interactuantes
INDIVIDUOS: Cada especie biológica se representa en un momento y lugar determinado por entes discretos (individuos) que cumplen con el ciclo de vida.
POBLACIÓN : grupo de individuos de la misma especie que ocupa un área determinada y que potencialmente pueden reproducirse.
Conjunto de poblaciones de diferentes especies que interactúan en un lugar y momento determinado.
Sistema formado por factores bióticos (organismos vivos o BIOCENOSIS) y abióticos (sin vida o BIOTOPO) que se relacionan en un momento y lugar determinado.
Los diferentes tipos de ecosistemas de la Tierra forman y definen a la cubierta viva o BIOSFERA
Por las interacciones entre los componentes vivos (bióticos) y no vivos (abióticos), conectados por: 1) un flujo unidireccional de energía desde el Sol a través de los autótrofos y los heterótrofos. 2) un reciclamiento de elementos minerales y otros materiales inorgánicos.
El paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaria, esto es, una secuencia de organismos relacionados unos con otros, como por ejemplo presa y predador.
La atmósfera que se encuentra sobre la superficie terrestre y a través de la cual ingresa la energía solar consiste en cuatro capas concéntricas que se distinguen por sus diferentes temperaturas y altura. La vida transcurre en la primera de esta capas: la tropósfera
- Actúa como un filtro para las radiaciones electromagnéticas que emite el sol: - Impide el paso de las radiaciones de longitud corta (ultravioleta). - Deja pasar libremente las radiaciones de longitud intermedia (espectro visible) - Deja salir con relativa facilidad las radiaciones de longitud mayor (radiaciones calóricas)
El flujo de energía a través de los ecosistemas es el factor más importante en su organización. Este paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaria, o sea, una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y predador.
La unidad estructural de la fotosíntesis en los eucariotas fotosintéticos es el cloroplasto. Dentro del cloroplasto se encuentran las membranas tilacoides, una serie de membranas internas que contienen los pigmentos fotosintéticos (clorofila). Cada tilacoide tiene habitualmente la forma de un saco aplanado o vesícula.
El paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaria. En la mayoría de los ecosistemas, las cadenas alimentarias están entrelazadas en complejas tramas, con muchas ramas e interconexiones. La relación de cada especie con otra en esta trama alimentaria es una dimensión importante de su nicho ecológico.
En la cadena alimentaria, el productor primario habitualmente es una planta; en ecosistemas acuáticos, habitualmente, un alga. Estos organismos fotosintéticos usan energía lumínica para sintetizar carbohidratos y otros compuestos, que luego se transforman en fuentes de energía química.
Consumidores primarios son los que se alimentan de vegetales. Consumidores secundarios son los seres que se alimentan de los consumidores primarios, y así sucesivamente.
Las cadenas alimenticias siempre terminan con los descomponedores, generalmente animales pequeños, hongos, bacterias y protozoos. Los descomponedores desintegran restos de materia orgánica, o a seres muertos en descomposición, sin importar si son productores (autótrofos) o consumidores (heterótrofos) y los dejan en condicione de ser asimilados nuevamente por los productores.
El flujo de energía con grandes pérdidas en cada pasaje al nivel sucesivo puede ser representado en forma de pirámide. Una proporción relativamente pequeña de la energía del sistema es transferida en cada nivel trófico. Gran parte de la energía se invierte en el metabolismo y se mide como colorías perdidas en la respiración
Cuando los organismos emplean energía, tanto en sus funciones vitales como en sus actividades, disipan al ambiente parte importante de esta como calor. Además, una porción importante de energía queda retenida en moléculas que no son aprovechables por el siguiente nivel trófico.
En general, se estima que solo un 10% de la energía, aproximadamente, se transfiere de un nivel trófico al que le sucede, lo que se conoce como laregla del 10%. Por ejemplo, si en el nivel de los productores hay 50.000 Kcal/m 2, los consumidores primarios dispondrán de 5.000 Kcal/m 2, los consumidores secundarios de 500 Kcal/m2, y así sucesivamente.
a) un ecosistema de pradera en la que el número de productores primarios es grande. b) un bosque templado en el que un solo productor primario, un árbol, puede soportar a un número grande de herbívoros.
Al igual que las pirámides de números, las pirámides de biomasa indican sólo la cantidad de material orgánico presente en un momento. Estas pirámides reflejan la masa presente en un momento dado; de aquí, la relación aparentemente paradójica entre el fitoplancton y el zooplancton (b) Dado que la tasa de crecimiento de fitoplancton es mucho más alta que la zooplancton, una pequeña biomasa de fitoplancton puede suministrar alimento para una biomasa mayor de zooplancton.
Competencia: Las poblaciones compiten por los recursos tales como: alimento, el agua, la luz, el espacio vital, los sitios de nidificación o las madrigueras, etc.
Simbiosis: Asociación íntima y prolongada entre dos o más organismos de diferentes especies. Ejemplo: Líquenes algas y hongos.
Comensalismo: una de las dos especies se beneficia y la otra resulta inafectada. Se representa: (+)/(0). Ejemplo: pez rémora con tiburón
Parasitismo: Relación que se establece entre un individuo que vive dentro o fuera de otro organismo, causándole daño, pero no necesariamente la muerte. El organismo que se alimenta se llama parásito y el organismo al cual se le causa daño se llama huésped. En esta relación, el parásito sale beneficiado de la relación que para el huésped es negativa. Se representa: (+)/(-).
Mutualismo: Interacción entre individuos de diferentes especies, ambos se benefician y mejoran su aptitud biológica. Las acciones similares que ocurren entre miembros de la misma especie se llaman cooperación. (+/+) Ejemplo: anémonas con cangrejo ermitaño
Una de las poblaciones resulta afectada negativamente: el amensal, la otra especie, no se ve afectada por la relación. Ejemplo de esta interacción: en bosques tropicales, los árboles de mayor tamaño afectan seriamente el desarrollo de especies vegetales de menor talla. Se representa: (-)/(0).
es la ingestión de organismos vivos, incluyendo plantas por animales, animales por animales. También se considera como predación la digestión de pequeños animales por plantas carnívoras o por hongos.
La energía toma un curso unidireccional a través de un ecosistema, pero muchas sustancias circulan a través del sistema.
Estas incluyen: agua, nitrógeno, carbono, fósforo, potasio, azufre, magnesio, calcio, sodio, cloro, y también varios otros minerales, como hierro y cobalto, que son requeridos por los sistemas vivos sólo en cantidades muy pequeñas.
Se habla de ciclos biogeoquímicos, porque implican componentes geológicos así como biológicos del ecosistema. Los componentes del entorno geológico son: 1) la atmósfera, constituida fundamentalmente por gases, que incluyen el vapor de agua; 2) la litosfera, la corteza sólida de la Tierra y 3) la hidrosfera, que comprende los océanos, lagos y ríos, que cubren ¾ partes de la superficie terrestre Los componentes biológicos de los ciclos biogeoquímicos incluyen los productores, consumidores y degradadores.
El fósforo es esencial para todos los sistemas vivos como componente de las moléculas portadoras de energía tales como el ATP y también de los nucleótidos de DNA y RNA. Al igual que otros minerales, es liberado de los tejidos muertos por las actividades de los descomponedores, absorbido del suelo y del agua por las plantas y las algas, y circulado a través del ecosistema.
Gran parte del nitrógeno del suelo proviene de la descomposición de la materia orgánica y, por lo tanto, consiste en compuestos orgánicos complejos (proteínas, aminoácidos, etc.). Estos compuestos suelen ser degradados a compuestos simples por los organismos que viven en el suelo (bacterias y hongos). Estos microorganismos utilizan las proteínas y aminoácidos para formar las proteínas que necesitan y liberar el exceso de nitrógeno como amoníaco (NH3) o amonio (NH+4). Este proceso se denomina amonificación
Algunas bacterias comunes en los suelos oxidan el amoníaco o el amonio. Esta oxidación se denomina nitrificación. En ella se libera energía, que es utiliza por los bacterias como fuente energética primaria. Un grupo de bacterias oxida el amoníaco (o amonio) a nitrito (NO-2). El nitrito es tóxico para las plantas, pero es raro que se acumule (la presencia de nitritos en el agua es un indicador muy claro de contaminación). Otras bacterias oxidan el nitrito a nitrato, que es la forma en que la mayor parte del nitrógeno pasa del suelo a las raíces.
Una vez que el nitrato está dentro de la célula de la planta, se reduce de nuevo a amonio. Este proceso se denomina asimilación y requiere energía. Los iones de amonio así formados se transfieren a compuestos que contienen carbono ara producir aminoácidos y otras moléculas orgánicas nitrogenadas que la planta necesita ( proteínas). De aquí pasan a los animales herbívoros y luego a toda la cadena trófica. Los compuestos nitrogenados de las plantas terrestres vuelven al suelo cuando mueren las plantas o los animales que las han consumido; así, de nuevo, vuelven a ser captados por las raíces como nitrato disuelto en el agua del suelo y se vuelven a convertir en compuestos orgánicos.
La productividad bruta :es una medida de la tasa a la cual los organismos asimilan energía en un determinado nivel trófico. Una cantidad más útil y a menudo más fácil de medir, es la productividad neta que es comparable a la tasa de ganancia neta. Habitualmente se la expresa como la cantidad de energía medida en calorías o en unidades equivalentes de energía, como el kilojoule en los compuestos químicos.
La biomasa, es otra forma de medir la productividad del E.S, se considera como el peso seco total de todos los organismos que se mide en un momento dado. En los ecosistemas agrícolas, el peso seco del total de plantas al final de la estación de crecimiento representa la producción primaria neta de esa estación y suministra una buena base de comparación entre distintos ambientes. En promedio, aproximadamente el 10% de la energía transferida en cada nivel trófico es almacenada en tejido corporal; del 90% restante, parte se usa en el metabolismo del organismo y parte no se asimila. Esta energía no asimilada es utilizada por los detritívoros y, finalmente, por los descomponedores.
La eficiencia ecológica es el producto por el cual los organismos explotan sus recursos alimentarios y los convierten en biomasa.
La sucesión ecológica : comprende aquellos cambios que ocurren en la composición de la comunidad luego de la interrupción de una perturbación, por ejemplo: erupción volcánica Numerosas observaciones han mostrado que la recolonización comienza por especies vegetales de corta vida ( líquenes, musgos) y crecimiento rápido que luego son reemplazadas por otras especies de ciclo más largo( hierbas, arbustos). A medida que los componentes fotosintéticos del ecosistema cambian, la vida animal que los acompaña también cambia.
Transcurrido un largo período de tiempo la comunidad alcanzaría un estado estable "maduro, al que se denomina climax. Este modelo de reemplazo entre especies se denomina facilitación, dado que las primeras colonizadoras crean condiciones favorables para el establecimiento de otras especies. El bosque representa un ej. De comunidad clímax.
Se propusieron otros dos mecanismos alternativos que podrían determinar el proceso sucesional: tolerancia e inhibición. Tolerancia: las primeras especies (pioneras) evitan y no ayudan a la colonización por parte de otras especies. Pero finalmente los primeros colonizadores serán reemplazados por los últimos en llegar, y estas especies, a su vez, pueden evitar la colonización por otros, hasta que también son reemplazados, o hasta que una perturbación posterior reduzca sus números.
Establece que: las especies dominantes en cada etapa son aquellas que pueden tolerar mejor las condiciones físicas existentes y la disponibilidad de recursos por ej. Los líquenes (simbiosis de un alga y un hongo) pueden tolerar condiciones tan adversas como la roca para nutrirse de ella. Actualmente se sugiere que estos dos modelos no son excluyentes, sino que pueden operar simultáneamente entre distintos pares de especies dentro de la comunidad y adquieren más importancia uno que otro en distintos estadios de la sucesión
Vertical: La vida se origina a partir de la roca desnuda. La comunidad pionera son los líquenes, luego los musgos, hierbas, arbustos, árboles.
Se inicia a partir de una laguna o lago. La comunidad pioneras son plantas acuáticas que van creando condiciones para que se desarrollen hierbas terrestres, luego ésta crean condicione para que se desarrollen arbusto y finalmente, árboles.
Producto que cada especie tiene un nicho ecológico definido (función que cumple), el E.S. es autosuficiente y autorregulable, se mantiene en equilibrio. El equilibrio es dinámico: oscila dentro de determinado niveles de productividad, determinadas por el biotopo y las interrelaciones de la biocenosis. La intervención del hombre es la principal causa del desequilibrio de los ecosistemas. Un bosque natural es un ej. De ecosistema equilibrado.