1.     DEFINICIÓN: Si bien tantas definiciones como autores se han propuesto definirla, el concepto general está referido al estudio de las interacciones entre los seres vivos y su ambiente (entorno). El primero en utilizar el término fue el biólogo alemán Ernest Haeckel en 1886. Según E. Odum, Ecología “es el estudio de la estructura y función de la naturaleza”.

 

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Biotopo                                                          Biocenosis

Factores Físicos Químico                     Conjunto de seres vivos

 

       DIVISIÓN DE LA ECOLOGÍA:

·          Autoecología: Es el estudio del organismo o especies individuales y sus relaciones con el medio ambiente (estudia parte del conjunto). Estudio ecológico a nivel individuo.

·          Sinecología: Es el estudio de grupos de organismos asociados unos con otros formando una unidad (estudia al conjunto). Cuan el nivel de estudio es el ecosistema.

2.     CONCEPTOS BÁSICOS EN ECOLOGÍA:

·          biosfera: Es la porción del planeta donde es posible la manifestación de cualquier forma de vida. Incluye a todos los ecosistemas.

·          Bioma: Es una formación natural constituida por una flora y fauna característica, topográficas (relieve), entre otras.

·          Ecosistema: Es la unidad fundamental       en ecología y se define como la unidad que incluye la totalidad de organismos de un área determinada, que actúan recíprocamente con el medio físico.

·          Biocenosis: Es la totalidad de organismos vivos de un ecosistema. También se le denomina comunidad biótica.

·          Biotopo: Es el componente físico (espacio) de un ecosistema, en el se encuentran diferentes hábitat.

·          Hábitat: Es un lugar físico donde vive un organismo. Por Ej. El hábitat del musgo será el suelo húmedo; el hábitat de un lenguado será el fondo marino arenoso.

·          Nicho ecológico: Es la función que desarrolla un organismo dentro de un ecosistema. Por analogía se suele decir: “Hábitat es la dirección del organismo y el nicho ecológico es su profesión”.

·          Formas de vida: Es el conjunto de adaptaciones morfológicas y fisiológicas propias de un estadio de vida de un organismo en su ambiente natural.

·          Ecotono: Áreas de contacto de dos ecosistemas vecinos.

·          Efecto de borde: Es la mayor cantidad y variedad de especies en el ecotono que en el ecosistema.

 

3.     ECOSISTEMA: Es la unidad funcional básica de la ecología. Es cualquier unidad que comprenda una comunidad biótica de un área determinada que actúa en reciprocidad con el medio físico, de manera que un flujo de energía proveniente de la radiación solar permite que se genere una diversidad de organismos, organizados en una cadena alimenticia y en un reciclamiento de materia

 

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ESTRUCTURA DEL ECOSISTEMA (Elementos o componentes)

ABIOTICOS:

1.     Sustancias Inorgánicas: (N2, P2, CO2, H2O, etc.) que intervienen en los ciclos de materiales

2.     Compuestos Orgánicos (Proteínas, lípidos, carbohidratos, etc.) que enlazan lo biótico y abiótico.

3.     Régimen climático: (Temperatura, luz, humedad, vientos, pH, etc.

BIÓTICOS:

4.     Productores: Organismos autótrofos.

5.     Consumidores: (macroconsumidores) heterótrofos (animales) que se alimentan de materia orgánica prefabricada.

6.     Desintegradores: (microconsumidores o saprofitos) heterótrofos (bacterias y hongos) que realimentan de seres vivos en descomposición.

a.      Aspectos físicos del ecosistema y sus adaptaciones:

Son los aspectos que agrupan a las diversas manifestaciones del clima, el cuelo y el agua. Estos afectan profundamente la distribución, abundancia y características de los organismos de los diferentes hábitats. Lo que determina que los seres vivos sufran adaptaciones que le permitan sobrevivir en el medio del hábitat.

          Temperatura: Es la cantidad de calor que queda en el planeta luego de recibir la radiación solar.

Los animales se desarrollan bien en temperaturas que oscilan entre 5°C y 35°C, la que constituye su temperatura óptima, habiendo además una temperatura máxima y otra mínima que limitan las posibilidades de vida de un animal determinado.

Los animales pueden ser Estenotérmicos (soportan pocas variaciones térmicas) y euritérmicos (resiste grandes variaciones de temperatura)

Por la temperatura los animales pueden ser clasificados en Homeotermos (aves y mamíferos) cuando mantiene una temperatura corporal constante y poiquiloterma (invertebrados, peces, anfibios y reptiles) porque su temperatura varía dependiendo del ambiente.

          Luz solar: Es un factor vital, por ser la fuente de energía que sostiene la vida (fotosíntesis)

Las plantas han sido clasificadas de acuerdo a sus necesidades de luz en Heliófilas (viven en luz intensa) y Esciófilas (viven con escasa iluminación.

En animales, la luz determina coloraciones en su tegumento; así tenemos coloración Críptica (de ocultación) semejante se le distingue al animal.

Fotoperiodicidad: respuesta fisiológica de plantas y animales a las variaciones de luz.

          Agua: uno de los compuestos más abundantes en la biosfera. Sirve de medio de vida a un inmenso número de especies. Es indispensable para la vida dada su condición de solvente universal.

De acuerdo a la humedad del medio, las plantas han sido clasificados en: Xenofitas (ambientes secos), Mesofitas (en ambientes ni muy secos ni muy húmedos) e Hidrofitas (viven en el agua)

          Salinidad: Es un factor que influye en la distribución de las especies acuáticas.

De acuerdo a la salinidad a los animales se les ha podido clasificar en dulceacuícolas y marinos.

También son llamados estenohalinos (no toleran cambios de salinidad) y eurihalinos (si toleran cambios de salinidad)

A las plantas que viven en suelos salinos se les llama halofitas

          Presión: La presión del aire restringe la existencia de muchos animales terrestres a cierto límite de altitud específico, de modo que las formas de vida que se encuentran en las grandes altitudes son organismos con adaptaciones en poblaciones escasas. Los seres que pueden soportar elevadas presiones son denominados barófilos.

          El suelo: Es el sustrato básico y sirve como soporte contiene los elementos nutritivos que necesitan las plantas para su desarrollo.

4.     POBLACIÓN: Es el conjunto de organismos de una sola especie que viven en una zona geográfica dada a un mismo tiempo.

a.      Propiedades de las poblaciones: Toda población posee características que son función del grupo en su totalidad, y no de cada uno de los individuos. La densidad, dispersión, crecimiento son las principales características de una población.

·          Densidad: Es el número de individuos de una población por unidad de área en un momento dado. Este atributo esta determinado en gran medida por factores ambientales.

·          Dispersión: Es la forma en que se ubican a los integrantes de una población en un ambiente natural. Puede ser de tres formas. Uniforme, al azar y agrupada. Siendo esta última el patrón de dispersión más común.

 

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·          Crecimiento: Se refiere a  los aumentos, disminuciones o permanencia estable de la cantidad de individuos de una población, Los factores importantes en el crecimiento poblacional son: La Tasa de natalidad (frecuencia con que los organismos producen descendencia) y la Tasa de mortalidad (frecuencia con que los organismos mueren).

Tasa de crecimiento: Es el cambio en el tamaño de la población por unidad de tiempo

Potencial biótico: (tasa de crecimiento intrínseco), es la rapidez máxima con que una población se reproduce (aumenta) en condiciones ideales.

Curvas de crecimiento:

·          Curva exponencial: Se presenta en condiciones ideales (un ambiente con recursos ilimitados). Este crecimiento esta determinado por el tamaño de la población, a mayor tamaño mayor rapidez de crecimiento.

·          Curva sigmoidal o logística (S): Se presenta en la naturaleza. El tamaño de la población es controlado por la capacidad del ambiente de sostener esa población. El ambiente impone límites.

Capacidad de carga: Es la población más grande que puede ser mantenida durante un tiempo indefinido por un ambiente dado.

5.     COMUNIDAD: Cosiste en un grupo de organismos de diferentes especies que interactúan entre si y viven en el mismo lugar. Una comunidad y un ambiente inerte constituyen un ecosistema.

Clases de comunidad:

·          Comunidad mayor: Es aquella formada por varias poblaciones que se relacionan entre sí y que en general dependen de un solo factor, que es la luz. Ocupan grandes extensiones de área. Ej. bosque amazónico, desierto del Sahara.

·          Comunidad menor: Es aquella formada por pocas poblaciones, que se relacionan entre si, en general no solo dependen de un solo factor, sino de varios como la luz, la temperatura, ambiente, etc. Ocupan pequeñas extensiones de parea. Ej. un charco de agua, un pequeño lago.

Asociaciones biológicas: Ningún organismo es independiente de otros seres vivos. Los individuos de una comunidad interactúan de diversas formas complejas y cada uno establecen asociaciones con otros organismos.

·          Asociaciones intraespecíficas: Son relaciones intraespecíficas las que se establecen entre individuos de una misma especie. Pueden tener una duración determinada (relaciones temporales) o dar prácticamente toda la vida (relaciones perennes). Así mismos generalmente son favorables, porque todas las especies se benefician. Dentro de las relaciones intraespecíficas se pueden distinguir las familiares, coloniales, gregarias, estatales.

Asociaciones familiares: La asociación familiar lleva consigo un conjunto de relaciones (apareamiento, nidificación, alimentación de crías, etc.) tendientes a la procreación, a la manutención y la protección de la prole.

Asociaciones coloniales: La colonia es la asociación formada por los individuos originados por la gemación de un progenitor común. Caracteriza a organismos marinos: esponjas, celentéreos.

Asociaciones gregarias: Están constituidas por conjuntos de individuos que viven en común durante un periodo mas o menos largo con el fin de ayudarse mutuamente en la defensa y en la búsqueda de alimento (rebaños de elefantes) para trasladarse juntos (aves migratorias) o para reproducirse (monos de nuevo mundo)

Asociaciones estatales: Están formadas por individuos jerarquizados en una auténtica sociedad. Los individuos suelen estar diferenciados anatómica y fisiológicamente. Ej. Abejas, hormigas, termes y avispas.

 

TIPO DE INTERACCIÓN

ESPECIES

CARÁCTER GENERAL

1

2

A. Tolerancia

* Neutralismo

O

O

 

Ninguna población afecta a la otra

B. Antagonismo o interacción negativa

* Competencia

 

 

* Amensalismo

 

 

 

* Parasitismo

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* Depredación

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Inhibición de cada especie por la otra.

La población 1 es inhibida , la otra no se afecta

El parásito 1 puede ser más pequeño que el hospedero 2, generalmente no lo mata, pues depende de él para su supervivencia.

El depredador 1 mata a la presa aunque este puede ser más grande que él.

C. Simbiosis o interacción positiva

* Comensalismo

 

 

 

 

 

* Cooperación

 

 

 

* Mutualismo

 

 

+

 

 

 

 

 

+

 

 

 

+

 

 

O

 

 

 

 

 

+

 

 

 

+

 

El comensal 1 se beneficia, en tanto que 2 el hospedero no resulta afectado.

La interacción es favorable a ambas pero no es obligatoria.

Interacción favorable a ambas y obligatoria

(O): Cuando ninguna de las especies se beneficia, ni se perjudica

(+): Cuando la especie se beneficia

(-) Cuando la especie se perjudica

 

·          Relaciones interespecíficas: Las relaciones interespecificas son las que tienen lugar en una comunidad entre individuos de distintas especies.

          Neutralismo: Cebras y jirafas que pueblas sábanas africanas, pero ninguna puede tomar el alimento de otra, si bien tampoco se benefician.

          Competencia: Cuando dos especies muy emparentadas como Paramecium aurelia y paramecium caudata, compiten por el hábitat, nicho ecológico, alimento, etc.

          Amensalismo: El hongo Penicilium notatum que forma la penicilina y destruye algunas bacterias.

          Parasitismo: Taenia solium  en el humano

          Depredación: León que depreda bovinos

          Comensalismo: Rémora y tiburón. Entamoeba gingivales (protozoo) que se beneficia de vivir en la cavidad bucal (sarro dentario) del hombre sin que este perjudique ni se beneficie.

          Protocooperación: Los cangrejos ermitaño y la anémona de mar (celentéreo).

          Mutualismo: Los líquenes (convivencia entre un alga y un hongo) el alga se beneficia con el agua aportada por el hongo y se beneficia con las sustancias orgánicas aportadas por las algas.

 

SUCESIONES BIOLÓGICAS: Es el proceso de desarrollo de una comunidad. Las comunidades de especies aparecen de repente, sino que se desarrollan en forma gradual a través de una serie de etapas hasta que alcanza un estado de madurez.

Tipos de Sucesión:

          Sucesión Primaria: Ocurre en un hábitat que no ha sido colonizado antes. Ej. líquenes – musgos y helechos – pastos y hierbas – árboles

          Sucesión secundaria: Comienza en un lugar donde antes había existido una comunidad y hay suelo bien formado.

 

FLUJO DE ENERGÍA DE LOS ECOSISTEMAS: El paso de energía en un ecosistema, es unidimensional. La energía ingresa al ecosistema como energía luminosa, donde parte de ella es captada y transformada en energía química por los productores durante la fotosíntesis. Las moléculas orgánicas producidas por fotosíntesis sin usadas en el metabolismo de los seres vivos para obtener energía y realizar sus funciones biológicas. A medida que se realiza trabajo la energía escapa del organismo y se disipa en el ambiente como calor.

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En un ecosistema, tanto el flujo de la energía como la circulación de la materia ocurren en cadenas alimenticias.

*TRAMAS ALIMENTICIAS: (Cadena Alimenticia)

Son las relaciones que existen entre los distintos niveles tróficos de un ecosistema donde se dan los actos de comer y ser comidos; en cada traspaso de materia y energía se pierde una gran cantidad de energía en forma de calor (alrededor del 90%). Esta pérdida de energía suele limitar a menos de seis el número de eslabones en la cadena alimenticia.

Cada eslabón de una cadena alimenticia se denomina nivel trófico.

Niveles Tróficos:

a) Productores: Organismos autotróficos (plantas, algas y bacterias) capaces de elaborar materia orgánica a partir de materia inorgánica.

b) Consumidores: Organismos heterotróficos (sobre todo animales) que ingieren otros organismos o fragmentos de materia orgánica. Los consumidores obtienen sus alimentos en forma de partículas sólidas que deben ser ingeridas, digeridas y absorbidas por eso se les llama: Holozoicos. Pueden ser:

Fitófagos: (consumidores primarios) Animales que comen plantas y/o algas.

Carnívoros: (consumidores secundarios) Animales que devoran a otros animales.

Omnívoros: (consumidores terciarios) Animales que comen animales y plantas.

c) Desintegradores: Organismos heterotróficos (principalmente bacterias y hongos) que degradan la materia de organismos muertos, liberando sustancias simples, susceptibles de ser utilizadas por los productores.

Cabe mencionar que el modelo más realista para el flujo de energía y materia por los ecosistemas es la trama alimentaria, un complejo de cadenas alimentarias interconectadas en un ecosistema.

*PRODUCTIVIDAD:

Son las relaciones entre la producción y la biomasa que se presentan en los diferentes niveles tróficos. Pude ser:

Productividad Primaria: Representa el incremento de la biomasa de los organismos productores primarios o fotosintéticos.

Productividad Primaria Bruta: Constituye la biomasa sintetizada mediante la actividad fotosintética de los productores primarios.

Productividad Primaria Neta: es la diferencia entre la producción primaria bruta y la biomasa consumida mediante la respiración. Constituye el alimento teóricamente disponible para los organismos herbívoros:

                             PN = PB – R

(PN = producción primaria neta; PB = producción primaria bruta; R = biomasa consumida mediante la respiración)

Productividad Secundaria: Representa la velocidad de almacenamiento de energía en los niveles de los consumidores y de los descomponedores. Es pues el incremento de biomasa por unidad de tiempo, y de superficie en estos niveles.

La productividad neta del ecosistema, es la diferencia existente entre la energía fijada y la utilizada en la respiración de autótrofos y heterótrofos:

                             PNE = PB – (Ra  +  Rh)

(PNE = producción neta del ecosistema; PB = Producción bruta; Ra y Rh = biomasa consumida en la respiración de autótrofos y heterótrofos, respectivamente)

CONTAMINACION AMBIENTAL

Pérdida de la Biodiversidad: Actualmente la diversidad biológica de la Tierra disminuye con alarmante rapidez. Los biólogos conservacionistas estiman que cuando menos una especie se extingue cada día. Hasta el 25% de las familias de plantas superiores pueden estar extintas a fines del siglo XXI; esto significa que se están extinguiendo más especies vegetales que en ocasiones pasadas. Dado que las plantas son base de la cadena alimenticia, la extinción de animales que dependen de plantas no deberá tardar mucho en seguir.

La principal causa de esta extinción biológica se debe a la destrucción de su hábitat por actividades humanas.

La Deforestación: Es la destrucción de toda la cubierta arbórea en una zona determinada. Las consecuencias de la deforestación son: reduce la fertilidad del suelo e incrementa su erosión, aumenta el escurrimiento del agua, causa extinción de especies vegetales y animales, induce a cambios climáticos regionales y globales, contribuye al aumento de la temperatura global.

Las causas principales de la deforestación son: agricultura de subsistencia, tala comercial y ganadería.

Cambio Climático: Los ecólogos calculan que la Tierra puede calentarse durante el próximo siglo más de los que se ha calentado en el último millón de años. Siendo los gases invernadero la causa de ese calentamiento global. Al calentarse la atmósfera, y los océanos, la temperatura global del planeta aumenta. Los gases invernadero son 5: CO2, CH4, O3

(Troposférico) y N2O (oxido nitroso) y clorofluoralcanos (CFC), Estos gases retienen radiaciones infrarroja (calor) en la atmósfera la cual normalmente se disiparía en el espacio desde la Tierra. El calentamiento global podría alterar la producción de alimentos, destruir bosques, sumergir zonas costeras y desplazar millones de personas.

Se calcula que una duplicación en la concentración atmosférica de CO2, causaría que la temperatura promedio del planeta aumente en 2° a 5°C antes del fin de siglo XXI

Deterioro de la capa de Ozono: (O3)

El ozono es el escudo protector de la biosfera contra las radiaciones ultravioleta (U.V.) está ubicada a 24 km de altura de la Tierra y tiene un espesor de 6 km. El principal culpable de la pérdida de ozono en la estratosfera son los clorofluoralcanos (CFC) como: aerosoles, freón (refrigeradoras), Poliestireno, Halones (extinguidotes), Tetracloruro de carbono (Plaguicidas), etc.

Los CFC que suben a la estratosfera, son separados en Cl, F y C por la radiación ultravioleta. Este cloro reacciona con moléculas de O3 transformándolas en O2; deteriorando de esta manera la capa de O3. El agotamiento de O3 afecta a los seres vivos, provocando mutaciones y disminuyendo la eficacia fotosintética. En el ser humano causa cataratas, cáncer de piel y disminución de la inmunidad.

 

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6.     PREVENCIÓN Y SANEAMIENTO AMBIENTAL

La solución del problema de la contaminación ambiental, es una tarea que compete a todos nosotros, a los organismos públicos y a los gobiernos; abarca aspectos relativos a:

·          Prevención: O sea el evitar que se produzca la contaminación o actividad contaminadora y proponer soluciones. Por ejemplo reemplazar las sustancias no degradables por otras que sean biodegradables.

·          Saneamiento: (control) es el tratamiento de la contaminación planificado cuidadosamente la ubicación de las actividades contaminantes, para que la naturaleza desintegre y recicle estos materiales. Otra opción es tratarlos en sistemas artificiales para regenerar y ciclar estos materiales.

Para lograr la prevención y saneamiento ambiental son necesarias las siguientes actividades de apoyo:

          Aumentar áreas verdes

          Proteger las especies silvestres y ecosistemas naturales

          Desarrollar programas de educación ambiental

          Establecer y mejorar un cuerpo de leyes o legislación adecuado a la realidad.

          Proteger las especies en peligro de extinción.