ECOLOGÍA Y MEDIO 
AMBIENTE
ECOLOGÍA Y MEDIO 
AMBIENTE 
SEXTO TRIMESTRE 
COMPILADOR: 
Biol. Hilda Diana Sánchez 
Juárez. 

Xalapa de Enríquez, Ver., A...
ECOLOGÍA Y MEDIO AMBIENTE 
ÍNDICE 
Unidad 1. Introducción a la Ecología......................................................
3.4. Biosfera. ..............................................................................................................
Unidad 1. I ntroducción a la Ecología 
1.1.  Antecedentes históricos de la Ecología. 

La  ecología  es  una  rama  de  la...
Otro  gran  estudioso  que  ahora  reconoceríamos  como  biólogo  botánico 
fue  Teofrasto,  quien  nació  en  el  año  38...
Consecuentemente  aparecieron  científicos  precursores  de  la  zoología 
(parte  de  las  ciencias  naturales  que  estu...
se  le  reconoce  como  ciencia  hasta    hace  poco  menos  de  200  años.  Así 
fue  como  en  1809,  el  evolucionista ...
1 
Ernst Heinrich P hilipp  A ugust Hae ckel (* Potsdam, 16 de febrero 1834 ­ Jena, 9 de agosto de 1919)  fue 
un biólogo ...
Sin embargo,  recuérdese  que la  ecología  como  ciencia  no  tiene  más 
de  200  años;  de  hecho  fue  a  partir  de  ...
1.2. Relación de la Ecología con otras Ciencias. 
La relación entre los organismos y el ambiente se remonta a más 
de  350...
distribución  de  las  especies  afines  obedecía  a  las  características  del 
clima,  suelo,  agua,  humedad,  etc.  Ya...
distribución de las especies, la evaluación de la biomasa, el crecimiento 
demográfico, la extensión de las comunidades y ...
La  economía  y  la  ecología  comparten  formalismo  en  muchas  de 
sus  áreas;  algunas  herramientas  utilizadas  en  ...
una  importante  cantidad  de  material  documental  sobre  ecología  de  la 
recreación,  época  en  la  cual  algunos  p...
EJ ERCI CI OS UNI DAD 1. I ntroducción a la Ecología. 

Defina el término ecología: 
_____________________________________...
¿A qué se dedica la Ecología matemática? 
_______________________________________________________________ 
_______________...
Unidad 2. El Ecosistema 
2.1. Generalidades del ecosistema. 
Un  principio  central  de  la  ecología  es  que  cada  orga...
Los  ecosistemas  se  pueden  dividir  en  los  ecosistemas  terrestres 
(incluidos  los  ecosistemas  de  bosques,  estep...
·

que  aparecen  dentro  de  un  ecosistema.  Las  estratificaciones 
pueden  describirse  en  términos  de  separación  ...
No  es  solamente  un  asunto  de  la  precipitación  total  o  la 
temperatura promedio. Por ejemplo, en algunas regiones...
hacia  el  espacio  por  el  polvo  y  las  nubes  de  la  atmósfera  terrestre, 
0.388 calorías son absorbidas por las ca...
las  ondas  del  calor  al  espacio  exterior;  así, la  energía  permanece en la 
atmósfera y la calienta (efecto inverna...
La siguiente capa es la Estratósfera, la cual se extiende desde los 10 
km. y termina hasta los 50 km de altitud. Aquí, la...
materia viva, siendo los más importantes el Fósforo, el Potasio, el Calcio 
y el Azufre. 
Las  moléculas  que  contienen  ...
100°C para hacer que el agua hierva. Cuándo el agua se evapora desde 
la superficie de la piel, o de la superficie de las ...
Los factores  Bióticos  son  todos  los  organismos  que  comparten  un 
ambiente. 
Los  Componentes  Bióticos  son  toda ...
Podemos  decir  que  la  supervivencia  de  un  organismo  en  un 
ambiente  dado  está  limitada  tanto  por  los  factor...
que  necesitan  para  vivir.  Los  herbívoros  son  heterótrofos  (organismos 
“que  se  alimentan  de  otros”).  Al  igua...
Cadenas y Redes Alimenticias 
Una cadena alimenticia es la ruta del alimento desde un consumidor 
final dado hasta el prod...
Solamente  cuando vemos una  representación  de  una  red  alimenticia 
como la anterior, es que la definición dada arriba...
3. Omnívoros 

todos los niveles 

plantas y animales 

4. Detritívoros 

­­­­­­­­­­­­­­­ 

detrito 

El nivel trófico se ...
El diagrama anterior muestra como la energía (flechas oscuras) y los 
nutrientes  inorgánicos  (flechas  claras)  fluyen  ...
2.4.4. NI VELES DE ORGANI ZACI ÓN EN ECOLOGÍ A 
Los niveles de organización se refieren a la estructuración de un sistema ...
BIOMA­ Es un conjunto de comunidades vegetales que ocupan la misma 
área geográfica. Por ejemplo, Tundra, Taiga, Desierto,...
2.4.6. RELACI ONES I NTERESP ECÍ FI CAS 
Las  relaciones  interespecíficas  son  aquellas  que  acontecen  entre 
miembros...
Simbiosis:  Se  dice  que  dos  organismos  son  simbiontes  cuando  ambos 
pertenecen  a  diferentes  especies  y  se  be...
Parasitismo:  Ocurre  cuando  una  especie  obtiene  un  beneficio  de  otra 
provocándole  un  daño  paulatino  que no  p...
Es importante recordar que es más fácil detectar la disminución en el 
número si lo vemos en términos de biomasa. No es co...
La  estructura  vertical  de  la  comunidad  cambia  con  el  tiempo, 
conforme  los  organismos  que  la  forman  nacen, ...
Los ecosistemas se pueden dividir en: 
_______________________________________________________________ 
__________________...
Unidad 3. La comunidad biótica. 
3.1. Estructura de la comunidad biótica. 
Cuando se estudian las interacciones de todas l...
Hábitat: Es un lugar que ocupa la especie dentro del espacio físico de 
la comunidad. 
Es  necesario  considerar  al  estu...
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  1. 1. ECOLOGÍA Y MEDIO  AMBIENTE
  2. 2. ECOLOGÍA Y MEDIO  AMBIENTE  SEXTO TRIMESTRE  COMPILADOR:  Biol. Hilda Diana Sánchez  Juárez.  Xalapa de Enríquez, Ver., Abril de 2010. I 
  3. 3. ECOLOGÍA Y MEDIO AMBIENTE  ÍNDICE  Unidad 1. Introducción a la Ecología................................................................................. 1  1.1.  Antecedentes históricos de la Ecología. ........................................................ 1  1.2. Relación de la Ecología con otras Ciencias......................................................... 7  1.3. Divisiones de la Ecología.......................................................................................... 9  1.4. Métodos, técnicas y herramientas de estudio de la Ecología. .................... 11  EJERCICIOS UNIDAD 1. Introducción a la Ecología. .......................................... 12  Unidad 2. El Ecosistema...................................................................................................... 14  2.1. Generalidades del ecosistema.............................................................................. 14  2.2. Componentes del ecosistema............................................................................... 16  2.3. Componentes estructurales del ecosistema. ................................................... 16  2.3.1. Factores Abióticos............................................................................................. 16  2.4. Componentes funcionales del ecosistema........................................................ 22  2.4.1. FACTORES BIÓTICOS ...................................................................................... 22  2.4.2. NIVELES TRÓFICOS EN LOS ECOSISTEMAS (CADENAS DE  ALIMENTOS).................................................................................................................... 24  2.4.3. Papel de los Organismos ................................................................................ 27  2.4.4. NIVELES DE ORGANIZACIÓN EN ECOLOGÍA ........................................... 30  2.4.5. RELACIONES INTRAESPECÍFICAS ............................................................... 31  2.4.6. RELACIONES INTERESPECÍFICAS................................................................ 32  2.4.7 PIRÁMIDE DE ENERGÍA .................................................................................... 34  EJERCICIOS Unidad 2. El Ecosistema ..................................................................... 36  Unidad 3. La comunidad biótica. ...................................................................................... 38  3.1. Estructura de la comunidad biótica. ................................................................... 38  3.2. Dinámica de poblaciones. ...................................................................................... 41  3.2.1. Crecimiento......................................................................................................... 44  3.3. Biomas......................................................................................................................... 45  3.3.1. Distribución según la latitud.......................................................................... 46 II 
  4. 4. 3.4. Biosfera. ...................................................................................................................... 52  EJERCICIOS Unidad 3. La comunidad biótica ....................................................... 53  Unidad 4. Impacto Ambiental............................................................................................ 55  4.1. Recursos Naturales.................................................................................................. 55  4.2. Explotación y Manejo. ............................................................................................. 58  4.2.1. Explotación extractiva ..................................................................................... 60  4.2.2. Explotación y manejo conservacionista de los recursos....................... 61  4.3. Contaminación ambiental. ..................................................................................... 63  4.4. Impacto ambiental................................................................................................... 68  4.4.1. EFECTOS DE LA RADIACTIVIDAD ................................................................ 69  4.4.2. CAMBIOS CLIMÁTICOS POR LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL ......... 69  4.4.3. DESTRUCCIÓN DEL OZONO .......................................................................... 71  4.5. CONTAMINACIÓN AMBIENTAL INDUSTRIAL .................................................... 72  4.6. CONTAMINACIÓN AMBIENTAL URBANA ............................................................ 72  4.7. Desarrollo Sustentable............................................................................................ 73  4.8. La educación ambiental .......................................................................................... 75  4.8.1. Realidades y perspectivas .............................................................................. 75  4.8.2. Objetivos de la educación ambiental formal ............................................ 78  4.9. Salud ambiental........................................................................................................ 79  4.9.1. Definición de Salud Ambiental ...................................................................... 79  4.9.2. El problema interdisciplinario de salud y ambiente................................ 81  4.9.3. Salud ambiental en el desarrollo sustentable: riesgo transicional .... 81  4.9.4. Estrategia de atención a la salud ambiental: saneamiento básico y  calidad ambiental. ......................................................................................................... 82  4.9.5. Percepción de la salud ambiental en el desarrollo sustentable.......... 83  Ejercicios unidad 4. Impacto ambiental ................................................................. 83  Referencias.............................................................................................................................. 85 III 
  5. 5. Unidad 1. I ntroducción a la Ecología  1.1.  Antecedentes históricos de la Ecología.  La  ecología  es  una  rama  de  la  biología  y,  por  lo  mismo,  sus  antecedentes se remontan al origen de esta ciencia.  El hombre desde sus orígenes, ha estado en permanente relación con  el medio ambiente; es por ello, que siempre se ha visto en la necesidad  de  tener  un  conocimiento  preciso  de  su  medio,  de  las  fuerzas  de  la  naturaleza,  de  las  plantas  y  los  animales  que  lo  rodean.  Aunque  esta  necesidad siempre ha persistido, los conocimientos metodizados sobre el  medio natural han tenido un desarrollo poco uniforme.  Hacia  el  año  400  A.C.,  Hipócrates,  padre  de  la  medicina,  escribió  Corpus  hippocratiom,  el  libro  más  antiguo  que  se  conoce  sobre  medicina,  en  el  cual  ya  se  involucran  conocimientos  biológicos.  Asimismo,  Hipócrates  y  sus  colegas  hicieron  uso  de  diversos  tipos  de  plantas medicinales. También asociaron a los diversos estados de salud  del  hombre  con  los  cuatro  elementos  esenciales  de  la  materia,  propuestos  desde  muchos  años  atrás:  tierra,  aire,  fuego  y  agua;  es  decir,  ya  se  perfilaba  la  conciencia  de  la  relación  entre  el  hombre  y  su  ambiente.  En el año 384 A.C. nació Aristóteles, quien fuera discípulo de Platón y  el  primer  gran  incursionista  de  la  biología.  Escribió  obras  relativas  a  la  historia,  vida  y  fisiología  de  los  animales.  Hizo  especial  énfasis  en  la  reproducción, alimentación, comportamiento, etc., de algunos peces y el  tiburón. También estudió los hábitos y la biología de algunas especies de  cefalópodos  (pulpos)  y  de  mamíferos  como  ballenas,  marsopas  y  delfines.  Complementariamente,  incursionó  en  forma  anticipada  en  la  etología  (comportamiento  de  los  animales),  al  hacer  observaciones  detalladas sobre el comportamiento de las abejas.  Los conceptos de Aristóteles sobre la vida y la naturaleza lo llevaron  a  establecer  relaciones entre los  organismos,  así  como  entre  éstos y el  medio. 1 
  6. 6. Otro  gran  estudioso  que  ahora  reconoceríamos  como  biólogo  botánico  fue  Teofrasto,  quien  nació  en  el  año  380  A.C.;  fue  alumno  de  Platón  y  Aristóteles.  Escribió  el  libre  Historia  de  las  Plantas,  en  el  cual  se  describen  los  conocimientos  populares  sobre  las  plantas  comunes  que  había en esa época. También estudió diversos aspectos reproductivos y  fisiológicos de algunas monocotiledóneas y dicotiledóneas.  Después de Teofrasto vinieron Herófilo, Dioscórides, Plinio y Galeno, que  incursionaron  en  diversas  áreas  de  la  biología  y  la  medicina,  y  de  los  cuales se han recopilado diversas obras escritas.  Posteriormente, cuando decayó la cultura  grecorromana, se inició en un  período  aproximado  de  1400  años,  conocido  como  la  época  del  oscurantismo  (200  años  A.C.  a  1200  D.C.).  En  este  lapso  el  saber  decreció en todas las áreas. Después de este período, los conocimientos  biológicos  tomaron  nuevos  bríos.  Apareció  el  naturalismo  del  siglo  XIV,  representado  por  grandes  viajeros  y  narradores  que  descubrieron  y  describieron lugares y organismos nunca antes vistos por los europeos.  Algunos de estos viajeros fueron Marco Polo, Vasco de Gama y Cristóbal  Colón. La belleza de la naturaleza también y se vio reflejada en el arte  de Botticelli y Leonardo Da Vinci. 2 
  7. 7. Consecuentemente  aparecieron  científicos  precursores  de  la  zoología  (parte  de  las  ciencias  naturales  que  estudia  los  animales),  la  entomología  (parte  de  la  zoología  que  se  dedica  al  estudio  de  los  insectos),  la  taxonomía  (parte  de  la  historia  natural  que  trata  de  la  clasificación  de  los  seres),  la  embriología  (estudia  el  desarrollo  embrionario de los organismos), etc.  En 1560 y 1600, los conocimientos biológicos se empezaron a conformar  como  ciencia  moderna.  Los  impulsores  de  este  acontecimiento  fueron  Francis Bacon, M. Mersenne, Pedro Gassendi y René Descartes, quienes  introdujeron  conceptos  de  filosofía  y  análisis  en  los  fenómenos  de  la  naturaleza; de esta forma surgió el método científico.  En  1800,  Georges  Couvier  publicó  un  trabajo  relativo  a la  evolución  de  los elefantes y en su teoría declaró que hay una relación directa entre la  función de un órgano y el modo de vida de los animales; a este hecho lo  llamó  Principio  de  Correlación.  Fue  el  precursor  de  los  estudios  científicos sobre los organismos ya extintos y fosilizados.  Sin embargo, Couvier opinaba que las especies siempre habían sido fijas  e  inalterables  y  que  los  fósiles  existían  debido  a  que  en  algunos  momentos  de  la  historia  de  la  Tierra  hubo  grandes  catástrofes  que  determinaron  la  desaparición  de  enormes  cantidades  de    organismos,  cuyos  restos  se  preservaron  a  lo  largo  del  tiempo.  No  creía  en  la  aparición de nuevas especies. El conocimiento estaba en el umbral de la  aparición  conceptual  de  la  ecología,  momento  oportuno  para  relacionar  la evolución de los organismos con los cambios del ambiente.  Entre 1800 y 1830, la geología tuvo un repunte extraordinario; ligada a  la biología, dio origen al surgimiento de la paleobiología científica.  Las  publicaciones  de los  grandes viajeros  naturalistas,  como  Hooker,  J.  Müller,  Maury,  Nares,  Humboldt  y  Darwin,  entre  otros,  sentaron  las  bases  de  la  biogeografía,  es  decir,  de  la  distribución  de  los  diferentes  tipos  de  organismos  en  los  diversos  rincones  terrestres  y  acuáticos  del  planeta; por lo tanto, ya se advierte una conciencia específica producto  de  la  observación,  de  la  relación  entre  los  tipos  de  ambientes  y  la  distribución de las especies animales y vegetales.  El  ordenamiento  científico  de  los  conceptos  ecológicos  para  llegar  a  la  definición de ecología se dio entre 1800 y 1900; es decir, a la ecología 3 
  8. 8. se  le  reconoce  como  ciencia  hasta    hace  poco  menos  de  200  años.  Así  fue  como  en  1809,  el  evolucionista  Lamarck  hizo  clara  alusión  a  la  relación entre la adaptación de los organismos y los cambios del medio.  En  1811,  St.  George  Jackson  acuño  el  término  hexicología  y  lo  definió  como  el  estudio  de  las  relaciones  existentes  entre  los  organismos  y  su  ambiente,  considerando  la  naturaleza    de  la  localidad  que  habitan,  la  temperatura  e iluminación y  sus  relaciones  con  otros  organismos  como  enemigos, rivales o benefactores accidentales o involuntarios.  Alrededor de 1838, Charles Darwin, Thomas Malthus y Alfred R. Wallace  concibieron los mecanismos de distribución de las especies afines y de la  selección  natural,  en  los  cuales  claramente  incluirían  aspectos  relacionados con los organismos, el medio y la supervivencia.  En 1859, Isidoro Geoffroy St. Hilaire propuso el término etología para el  estudio  de  las  relaciones  de  los  organismos  dentro  de  la  familia  y  la  sociedad,  en  su  conjunto  y  en  la  comunidad;  no  obstante,  fue  Henry  Thoreau  quién  acuño  el  término  ecología.  Aunque  hay  algunas  discrepancias  al  respecto,  se  acepta  que  Ernst  Haeckel  fue  el  iniciador  de  los  estudios  formales  de  las  relaciones  entre  los  seres  vivos  y  su  medio,  además  de utilizar  este  término integralmente  para  señalar   las  relaciones entre los organismos y su medio (1886).  En  un  principio,  Haeckel  entendía  por  ecología  a  la  ciencia  que  estudia  las  relaciones  de  los  seres  vivos  con  su  ambiente,  pero  más  tarde  amplió  esta  definición  al  estudio  de  las  características  del  medio,  que  también  incluye  el  transporte  de  materia  y  energía  y  su  transformación por las comunidades biológicas. 4 
  9. 9. 1  Ernst Heinrich P hilipp  A ugust Hae ckel (* Potsdam, 16 de febrero 1834 ­ Jena, 9 de agosto de 1919)  fue  un biólogo y filósofo alemán que popularizó el trabajo de Charles Darwin en Alemania, creando nuevos  términos como "phylum" y "ecología."  La  gran  influencia  de  Ernest  Haeckel  en  sus  días,  mucho  mayor  que  la  de  Mivart  o  St.  Hilaire,  explica  la  poca  aceptación  de  los  términos  etología  y  hexicología  y  la  adopción  común  del  término  ecología  de  Haeckel.  Como  es  sabido,  el  término  etología  de  St.  Hilaire  se  ha  convertido  posteriormente  en  sinónimo  de  estudio  del  comportamiento  animal.  La  definición  de  Haeckel,  que  implica  el  concepto  de  interrelaciones  entre  los  organismos  y  el  ambiente,  ha  sido  objeto  de  interpretaciones  algo  distintas  y  quizá  más  profundas  desde  1900.  Por  ejemplo,  el  ecólogo  inglés  Charles  Elton  definió  la  ecología  como  la  «historia  natural  científica»  que  se  ocupa  de  la  «sociología  y  economía  de  los  animales».  Un  norteamericano  especialista  en  ecología  vegetal,  Frederick Clements, consideraba que la ecología era «la ciencia de la  comunidad»,  y  el  ecólogo  norteamericano  contemporáneo  Eugene  Odum la ha definido, quizá demasiado ampliamente, como «el estudio  de la estructura y función de la naturaleza» .  Independientemente  de  dar  una  definición  precisa,  la  esencia  de  la  ecología se encuentra en la infinidad de mecanismos abióticos y bióticos  e  interrelaciones  implicadas  en  el  movimiento  de  energía  y  nutrientes,  que  regulan  la  estructura  y  la  dinámica  de  la  población  y  de  la  comunidad. Como muchos de los campos de la biología contemporánea,  la ecología es multidisciplinaria y su campo es casi ilimitado. Este punto  ha sido claramente expresado por el ecólogo inglés A. Macfadyen:  La  ecología  se  ocupa  de  las  interrelaciones  que  existen  entre  los  organismos  vivos,  vegetales  o  animales,  y  sus  ambientes,  y  éstos  se  estudian  con  la  idea  de  descubrir  los  principios  que  regulan  estas  relaciones. El que tales principios existen es una suposición básica ­y un  dogma­  para  el  ecólogo.  Su  campo  de  investigación  abarca  todos  los  aspectos  vitales  de  las  plantas  y  animales  que  están  bajo  observación,  su posición sistemática, sus reacciones frente al ambiente y entre sí y la  naturaleza  física  y  química  de  su  contorno  inanimado.  Debe  admitirse  que el ecólogo tiene algo de vagabundo reconocido; vaga errabundo por  los cotos propios del botánico y del zoólogo, del taxónomo, del fisiólogo,  del etólogo, del meteorólogo, del geólogo, del físico, del químico y hasta  del  sociólogo.  Invade  esos  terrenos  y  los  de  otras  disciplinas  establecidas  y  respetadas.  El  poner  límite  a  sus  divagaciones  es  realmente  uno  de  los  principales  problemas  del  ecólogo  y  debe  resolverlo por su propio interés. 5 
  10. 10. Sin embargo,  recuérdese  que la  ecología  como  ciencia  no  tiene  más  de  200  años;  de  hecho  fue  a  partir  de  1930  que,  por  primera  vez  se  estructuró  la  ecología  general  para  abarcar  el  estudio  de  todos  los  organismos  vivos  interaccionando  entre  sí  con  su  medio.  Éste  es  el  motivo  por  el  cual  su  conocimiento  metódico  no  ha  sido  lo  suficientemente difundido y popularizado. Incluso, en muchas ocasiones,  su  terminología  ha  sido  mal  empleada  para  explicar  un  evento  ecológico; por ejemplo, hay artículos periodísticos en los cuales se habla  de que “se va a acabar la ecología” o “hay que recuperar a la ecología”,  etc.  De  la  misma  manera,  se  ha  utilizado  en  algunas  actividades  y  declaraciones  ecologistas    hechas  por  personas  que  hacen  actividad  política  y  que  toman  como  base  de  sus  preceptos  algunos  principios  ecológicos.  Cabe mencionar que un ecólogo es aquel que estudia y reconoce las  relaciones  entre  los  organismos  y  su  medio,  y  que  es  la  persona  que  estudia  científicamente  la  ecología.  Sin  embargo  no  se  puede  dejar  de  mencionar  la  existencia  de  ecologistas  (que  se  dedican  a  la  política  ecológica  ambiental)  y  naturalistas  o  ambientalistas  que,  en  general,  son amantes y protectores empíricos de la naturaleza.  Las  corrientes  ecologistas  y  ambientalistas  actuales  han  sido  particularmente  importantes  y  dignas  de  llamar  la  atención;  de  hecho  han contribuido eficazmente a incrementar la cultura ambiental en todo  el mundo.  Cualquier  profesión,  disciplina  u  ocupación  relacionada  con  la  ecología  es  buena  y,  en  general,  es  provechosa  para  conservar  y/o  explorar racionalmente los recursos naturales. No obstante, es necesario  no mezclar las actividades para que ninguna de ellas caiga en demérito  popular o científico. 6 
  11. 11. 1.2. Relación de la Ecología con otras Ciencias.  La relación entre los organismos y el ambiente se remonta a más  de  3500  millones  de  años,  cuando  los  primeros  organismos  vivos  hicieron su aparición sobre la Tierra. A partir de este momento empezó  la interacción de éstos con el medio, en su lucha por la existencia.  Posteriormente  nuestro  planeta  se  fue  poblando  con  formas  de  vida muy diversas, creándose complejas redes de actividades biológicas  y  fisiológicas  en  las  cuales  hubo  flujo  de  energía  procedente  del  Sol;  ésta era transformada por las plantas en energía química y transferida a  los animales.  Con  el  paso  del  tiempo  y  con  el  cúmulo  de  conocimientos  acerca  de estas interacciones biológicas, surge la ecología. En su evolución, ha  llegado a constituirse en una ciencia importante que ha desarrollado una  amplia  relación  con  otras  ciencias  y  disciplinas.  De  hecho,  la  ecología  está clasificada dentro de las ciencias naturales, pues se limita al estudio  de  los  microorganismos,  las  plantas  y  los  animales  (incluido  el  ser  humano) y sus relaciones con el medio en que viven.  Desde  el  punto  de  vista  científico,  la  ecología  estudia  las  relaciones  que  existen  entre  los  organismos  o  grupos  de  organismos  y  su  medio,  esto  es,    describe  como  está  formada  la  naturaleza  y  cómo  funciona.  Complementariamente, el medio o el ambiente es todo aquel lugar  en donde existen  y coexisten los seres vivos. Es el suelo, el subsuelo, el  agua,  el  aire,  la  flora,  la  fauna,  etc.;    es  decir,  es  el  conjunto  de  elementos biológicos, químicos y físicos que integran la biosfera.  En  el  medio  ambiente,  el  hombre  coexiste  con  los  demás  organismos.  El  ambiente  es  el  escenario  de  la  vida  humana  y  de  sus  actividades  biológicas,  sociales,  económicas  e  industriales;  es  la  fuente  de  sus  alimentos,  sus  materias  primas  y  sus  recursos  naturales  en  general.  Poco  antes  de  que  Haeckel  pusiera  en  circulación  la  palabra  ecología  y  en  que  ésta  se  desarrollara  como  ciencia  de  manera  independiente,  ya  se  había  llegado  a  la  conciencia  plena  de  que  la 7 
  12. 12. distribución  de  las  especies  afines  obedecía  a  las  características  del  clima,  suelo,  agua,  humedad,  etc.  Ya  había  nacido  la  biología,  la  fisiología,  la  paleobiología  y  la  oceanología.  Sólo  faltaba  interrelacionar  científicamente a las especies entre sí y con el ambiente. Con todo este  acervo  científico  como  antecedente,  nació la  ecología  como  una  ciencia  integradora  de  muchas  disciplinas  y  de  otras  ciencias,  con  lo  cual  se  pudo  explicar  claramente  cómo  es  que  los  organismos  viven  en  diferentes  hábitats  del  planeta,  su  distribución  y  entre  otras  cosas  su  abundancia.  Así  pues, los  seres  de la  naturaleza  no  viven  aislados  sino  que están estrecha e indiscutiblemente relacionados con el medio biótico  y abiótico que los rodea, intercambiando materia y energía.  En  este  interactuar,  los  organismos  nacen,  crecen,  se  relacionan,  se  reproducen  y  mueren.  Por  lo  mismo,  además  de  recurrir  a  las  ciencias biológicas básicas,  la ecología requiere de disciplinas y ciencias  auxiliares  que  expliquen  estos  fundamentos  propios  de  los  seres  vivos.  Bajo  esta  perspectiva,  la  visión  de  la  ecología  respecto  a  la  naturaleza  tiene  un  nuevo  enfoque  de  análisis  y  de  síntesis.  Hacia  la  ecología  se  enfocan  conceptos  biológicos  básicos  que,  en  conjunto,  generan  un  nuevo  concepto  biológico  integrador  que  explica  los  eventos  de  la  naturaleza, cómo está formada y como funciona.  Así,  por  ejemplo,  la  Ecología  utiliza  a  la  Física  porque  todos  los  procesos bióticos tienen que ver con la transferencia de energía, desde  los  productores,  que  aprovechan  la  energía  lumínica  para  producir  compuestos  orgánicos  complejos,  hasta  las  bacterias,  que  obtienen  energía  química  mediante  la  desintegración  de  las  estructuras  moleculares de otros organismos.  La  Química  se  usa  en  Ecología  porque  todos  los  procesos  metabólicos  y  fisiológicos  de  los  biosistemas  dependen  de  reacciones  químicas.  Además,  los  seres  vivientes  hacen  uso  de  las  substancias  químicas que se encuentran en el entorno.  La  Ecología  se  relaciona  con  la  Geología  porque  la  estructura  de  los  biomas  depende  de  la  estructura  geológica  del  ambiente.  Los  seres  vivientes también pueden modificar la geología de una región.  Para  la  Ecología  la  Geografía  es  una  disciplina  muy  importante  a  causa de la distribución específica de los seres vivientes sobre la Tierra.  Las matemáticas son imprescindibles para la Ecología, por ejemplo  para el cálculo, la estadística, las proyecciones y extrapolaciones cuando  los  Ecólogos  tratan  con  información  específica  acerca  del  número  y  la 8 
  13. 13. distribución de las especies, la evaluación de la biomasa, el crecimiento  demográfico, la extensión de las comunidades y la biodiversidad, y para  cuantificar las presiones del entorno en un bioma dado.  La Climatología y la Meteorología son disciplinas significativas que  ayudan  a  los  Ecólogos  a  entender  cómo  las  variaciones  en  las  condiciones del clima en una región dada influyen en la biodiversidad. La  Climatología  y  la  Meteorología  ayudan  a  los  Ecólogos  para  saber  cómo  los  cambios  regionales  o  globales  del  clima  aumentan  o  reducen  las  probabilidades  de  supervivencia  de los individuos,  las  poblaciones  y las  comunidades en una región dada, y para relacionar el clima regional con  la distribución de los organismos sobre el planeta.  La  ética  promueve  los  valores  contenidos  en  el  ambientalismo  científico.  La  ecología  es  una  ciencia  integradora  porque  relaciona  a  la  mayoría  de  las  disciplinas  del  saber,  de  las  que  toma  materiales  y  conocimientos  para  elaborar  teorías  propias  mediante  modelos  muchas  veces  matemáticos,  e  interdisciplinaria  porque  es  abordada  por  profesionistas  de  muy  diversas  corrientes  que  han  permitido  una  conceptualización  global.  Sin  estas  aportaciones  multi  e  interdisciplinarias, la  ecología no  podría  funcionar  como  ciencia  aislada,  pues  para  estudiar  las  relaciones  que  existen  entre  los  organismos  o  grupos de organismos y su medio, forzosamente se requiere estudiar a  ambos y a dichas relaciones, y para ello es necesario la acción conjunta  de  la  climatología, la  edafología, la  biología, la  zoología,  la  botánica, la  fisiología,  la  nutrición,  la  estadística,  la  bioquímica,  la  taxonomía,  la  citología,  la  histología,  etc.,  y  muy  especialmente,  de  aquellas  ciencias  que  se  asocian  con  el  estudio  de  los  niveles  de  organización  de  la  ecología, que son las ciencias y disciplinas auxiliares.  1.3. Divisiones de la Ecología.  Como  disciplina  científica  en  donde  intervienen  diferentes  caracteres la ecología no puede dictar qué es "bueno" o "malo". Aún así,  se  puede  considerar  que  el  mantenimiento  de  la  biodiversidad  y  sus  objetivos  relacionados  han  provisto  la  base  científica  para  expresar  los  objetivos  del  ecologismo  y,  así  mismo,  le  ha  provisto  la  metodología  y  terminología para expresar los problemas ambientales. 9 
  14. 14. La  economía  y  la  ecología  comparten  formalismo  en  muchas  de  sus  áreas;  algunas  herramientas  utilizadas  en  esta  disciplina,  como  tablas de vida y teoría de juegos, tuvieron su origen en la economía. La  disciplina que integra ambas ciencias es la economía ecológica.  La ecología microbiana es la rama de la ecología que estudia a los  microorganismos  en  su  ambiente  natural,  los  cuales  mantienen  una  actividad  continua  imprescindible  para  la  vida  en  la  Tierra.  En  los  últimos  años  se  han  logrado  numerosos  avances  en  esta  disciplina  con  las técnicas disponibles de biología molecular.  Los  mecanismos  que  mantienen  la  diversidad  microbiana  de  la  biosfera  son  la  base  de  la  dinámica  de  los  ecosistemas  terrestres,  acuáticos y aéreos. Es decir, la base de la existencia de las selvas y de  los  sistemas  agrícolas,  entre  otros.  Por  otra  parte,  la  diversidad  microbiana del suelo es la causa de la fertilidad del mismo.  Biogeografía: es la ciencia que estudia la distribución de los seres  vivos sobre la Tierra, así como los procesos que la han originado, que la  modifican  y  que  la  pueden  hacer  desaparecer.  Es  una  ciencia  interdisciplinaria,  de  manera  que  aunque  formalmente  es  una  rama  de  la  Geografía,  recibiendo  parte  de  sus  fundamentos  de  especialidades  como la Climatología y otras Ciencias de la Tierra, es a la vez parte de la  Biología. La superficie de la Tierra no es uniforme, ni en toda ella existen  las mismas características. El espacio isotrópico que utilizan, o suponen,  los  esquemas  teóricos  de  localización  es  tan  solo  una  construcción  matemática del espacio.  La ecología matemática se dedica a la aplicación de los teoremas y  métodos matemáticos a los problemas de la relación de los seres vivos  con  su  medio  y  es,  por  tanto,  una  rama  de  la  biología.  Esta  disciplina  provee  de  la  base  formal  para  la  enunciación  de  gran  parte  de  la  ecología teórica.  La Ecología urbana es una disciplina cuyo objeto de estudio son las  interrelaciones  entre  los  habitantes  de  una  aglomeración  urbana  y  sus  múltiples interacciones con el ambiente.  La  ecología  de  la  recreación  es  el  estudio  científico  de  las  relaciones  ecológicas  entre  el  ser humano  y la  naturaleza  dentro  de  un  contexto  recreativo.  Los  estudios  preliminares  se  centraron  principalmente  en  los  impactos  de  los  visitantes  en  áreas  naturales.  Mientras  que  los  primeros  estudios  sobre  impactos  humanos  datan  de  finales de la década de los 20, no fue sino hasta los 70s que se reunió 10 
  15. 15. una  importante  cantidad  de  material  documental  sobre  ecología  de  la  recreación,  época  en  la  cual  algunos  países  sufrieron  un  exceso  de  visitantes  en  áreas  naturales,  lo  que  ocasionó  desequilibrios  dentro  de  procesos ecológicos en dichas zonas. A pesar de su importancia para el  turismo  sostenible  y  para  el  manejo  de  áreas  protegidas,  la  investigación  en  este  campo  ha  sido  escasa,  dispersa  y  relativamente  desarticulada, especialmente en países biodiversos.  La  ecología  del  paisaje  es  una  disciplina  a  caballo  entre  la  geografía  física  orientada  regionalmente  y  la  biología.  Estudia  los  paisajes  naturales  prestando  especial  atención  a  los  grupos  humanos  como agentes transformadores de la dinámica físico­ecológica de éstos.  Ha  recibido  aportes  tanto  de la  geografía física  como  de la  biología,  ya  que si bien la geografía aporta las visiones estructurales del paisaje (el  estudio de la estructura horizontal o del mosaico de subecosistemas que  conforman  el  paisaje),  la  biología  nos  aportará  la  visión  funcional  del  paisaje  (las  relaciones  verticales  de  materia  y  energía).  Este  concepto  comienza  en  1898,  con  el  geógrafo,  padre  de  la  pedología  rusa,  Vasily  Vasilievich  Dokuchaev  y  fue  más  tarde  continuado  por  el  geógrafo  alemán  Carl  Troll.  Es  una  disciplina  muy  relacionada  con  otras  áreas  como  la  Geoquímica,  la  Geobotánica,  las  Ciencias  Forestales  o  la  Pedología.  La  Ecología  Regional  es  una  disciplina  que  estudia  los  procesos  ecosistémicos  como  el  flujo  de  energía,  el  ciclo  de  la  materia  o  la  producción  de  gases  de  invernadero  a  escala  de  paisaje  regional  o  bioma. Considera que existen grandes regiones que funcionan como un  único ecosistema.  1.4. Métodos, técnicas y herramientas de estudio de la Ecología.  Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio:  1.  Autoecología ,  el  estudio  de  especies  individuales  en  sus  múltiples relaciones con el medio ambiente; y  2.  Sinecología ,  el  estudio  de  comunidades,  es  decir  medios  ambientes individuales y las relaciones entre las especies que viven allí.  Es  conveniente  aclarar  que  en  Europa,  especialmente  en  Francia,  el  término  ecología  se  restringe  al  estudio  de  los  componentes  no  vivientes mientras que se emplea el término de Biocenología (de bios  =  vida  y  koinotes  =  comunidad)  para  el  concepto  que  hemos  dado  arriba de ecología. 11 
  16. 16. EJ ERCI CI OS UNI DAD 1. I ntroducción a la Ecología.  Defina el término ecología:  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ___________________________________________________  ¿Quién introdujo el término ecología?  _______________________________________________________________  _________________________________________________________  ¿Por qué la Ecología se relaciona con la Ecología?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ______________________________________________________  ¿Por qué la Ecología se relaciona con la Química?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ______________________________________________________  ¿Qué estudia la ecología microbiana?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ___________________________________________________  ¿Qué es la Biogeografía?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ___________________________________________________ 12 
  17. 17. ¿A qué se dedica la Ecología matemática?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ___________________________________________________  ¿A qué se refiere la autoecología?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ___________________________________________________  ¿A qué se refiere la sinecología?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ___________________________________________________ 13 
  18. 18. Unidad 2. El Ecosistema  2.1. Generalidades del ecosistema.  Un  principio  central  de  la  ecología  es  que  cada  organismo  vivo  tiene  una  relación  permanente  y  continua  con  todos  los  demás  elementos que componen su entorno. La suma total de la interacción de  los organismos vivos (la biocenosis) y su medio no viviente (biotopo) en  una  zona  que  se  denomina  un  ecosistema.  Los  estudios  de  los  ecosistemas por lo general se centran en la circulación de la energía y la  materia a través del sistema.  Casi todos los ecosistemas funcionan con energía del sol capturada  por  los  productores  primarios  a  través  de  la  fotosíntesis.  Esta  energía  fluye  a  través  de  la  cadena  alimentaria  a  los  consumidores  primarios  (herbívoros  que  comen  y  digieren  las  plantas),  y  los  consumidores  secundarios  y  terciaria  (ya  sea  omnívoros  o  carnívoros).  La  energía  se  pierde a los organismos vivos cuando se utiliza por los organismos para  hacer el trabajo, o se pierde como calor residual.  La  materia  es  incorporada  a  los  organismos  vivos  por  los  productores  primarios.  Las  plantas  fotosintetizadoras  fijan  el  carbono  a  partir del dióxido de carbono y del nitrógeno de la atmósfera o nitratos  presentes  en  el  suelo  para  producir  aminoácidos.  Gran  parte  de  los  contenidos de carbono y nitrógeno en los ecosistemas es creado por las  instalaciones  de  ese  tipo,  y  luego  se  consume  por  los  consumidores  secundarios  y  terciarios  y  se  incorporan  en  sí  mismos.  Los  nutrientes  son  generalmente  devueltos  a  los  ecosistemas  a  través  de  la  descomposición.  Todo  el  movimiento  de  los  productos  químicos  en  un  ecosistema  que  se  denomina  un  ciclo  biogeoquímico,  e  incluye  el  ciclo  del carbono y del nitrógeno.  Los  ecosistemas  de  cualquier  tamaño  se  pueden  estudiar,  por  ejemplo, una roca y la vida de las plantas que crecen en ella puede ser  considerada  un  ecosistema.  Esta  roca  puede  estar  dentro  de  un  llano,  con  muchas  de  estas  rocas,  hierbas  pequeñas,  y  animales  que  pastorean  ­  también  un  ecosistema­.  Este  puede  ser  simple  en  la  tundra, que también es un ecosistema (aunque una vez que son de este  tamaño,  por  lo  general  se  denomina  ecozonas  o  biomas).  De  hecho,  toda la superficie terrestre de la Tierra, toda la materia que lo compone,  el  aire  que  está  directamente  encima  de  éste,  y  todos  los  organismos  vivos que viven dentro de ella pueden ser considerados como uno solo,  un gran ecosistema. 14 
  19. 19. Los  ecosistemas  se  pueden  dividir  en  los  ecosistemas  terrestres  (incluidos  los  ecosistemas  de  bosques,  estepas,  sabanas,  etc.)  los  ecosistemas de agua dulce (lagos, estanques y ríos), y los ecosistemas  marinos, en función del biotopo dominante.  El Daintree Rainforest de Queensland, Australia es un ejemplo de una ecosistemas forestales .  Así como las poblaciones exhiben características que no están presentes  en los organismos individuales, los ecosistemas tienen atributos que no  muestran  las  poblaciones  individuales  que  los  componen.  Todos  los  ecosistemas son sistemas abiertos; dependen de la entrada de energía y  ellos  mismos  producen  salidas  de  calor  (energía).  Los  ecosistemas  dependen  también  de los  ciclos  biogeoquímicos,  del  agua  y  otros,  para  obtener sus nutrientes, agua, etc., produciendo salida de nutrientes y de  agua.  Además,  en  la  mayoría  de  los  ecosistemas  están  entrando  y  saliendo: vegetales, animales y microorganismos.  A  pesar  de  ser  sistemas  abiertos  y  dinámicos,  los  ecosistemas  poseen  ciertas  estructuras  y  funciones  características,  como  son  las  estratificaciones,  las  comunidades  bióticas,  los  biomas  y  las  sucesiones  ecológicas. Definamos brevemente estos términos: · · Comunidades  bióticas:  Todas  las  poblaciones  que  interactúan  en  un área determinada, constituyen una comunidad biótica. Estratificación: Es una distribución en capas, o bien,  una serie de  separaciones,  que  distribuye  diferencialmente  a  los  organismos 15 
  20. 20. · que  aparecen  dentro  de  un  ecosistema.  Las  estratificaciones  pueden  describirse  en  términos  de  separación  espacial  entre  los  organismos  (estratificaciones  vertical  y  horizontal),  o  bien,  en  términos de separaciones en el tiempo (periodicidad). Sucesión  ecológica:  El  proceso  dinámico  mediante  el  cual  los  ecosistemas  modifican  su  orden  para  desarrollar  una  mayor  estabilidad, en el curso del tiempo.  2.2. Componentes del ecosistema.  Los  Ecosistemas  Naturales  poseen  2  componentes,  los  componentes  Estructurales  y  los  Funcionales.  Los  Componentes  Estructurales  se  reúnen  con  el  término  de  Biotopo  (conjunto  de  todos  los  Elementos  Abióticos  como  el  aire,  agua,  suelo,  luz, temperatura, humedad), mientras que los componentes Funcionales  se  reúnen  con  el  nombre  de  Biocenosis  (conjunto  de  todos  los  seres  Bióticos  organizados  en  Poblaciones  vegetales,  animales,  Comunidades  vegetales,  animales  interrelacionados  entre  sí  y  con  los  elementos  Físicos  o  factores  abióticos).  Entonces,  los  Elementos  que  forman  un  Ecosistema  son  todos  los  Factores  Abióticos,  mientras  que  las  Estructuras  son  todos  los  seres  vivos o Bióticos característicos de un determinado tipo de ecosistema.  2.3. Componentes estructurales del ecosistema.  2.3.1. Factores Abióticos  Todos  los  factores  químico­físicos  del  ambiente  son  llamados  factores  abióticos  (de  a, "sin", y  bio,  "vida).  Los  factores  abióticos  más  conspicuos son la precipitación y temperatura; todos sabemos que estos  factores  varían  grandemente  de  un  lugar  a  otro,  pero  las  variaciones  pueden  ser  aún  mucho  más  importantes  de  lo  que  normalmente  reconocemos. 16 
  21. 21. No  es  solamente  un  asunto  de  la  precipitación  total  o  la  temperatura promedio. Por ejemplo, en algunas regiones la precipitación  total  promedio  es  de  más  o  menos  100  cm  por  año  que  se  distribuyen  uniformemente por el año. Esto crea un efecto ambiental muy diferente  al  que  se  encuentra  en  otra  región  donde  cae  la  misma  cantidad  de  precipitación  pero  solamente  durante  6  meses  por  año,  la  estación  de  lluvias, dejando a la otra mitad del año como la estación seca.  Igualmente, un lugar donde la temperatura promedio es de 20º C  y  nunca  alcanza  el  punto  de  congelamiento  es  muy  diferente  de  otro  lugar  con  la  misma  temperatura  promedio  pero  que  tiene  veranos  ardientes e inviernos muy fríos.  De  hecho,  la  temperatura  fría  extrema  –no  temperatura  de  congelamiento,  congelamiento  ligero  o  varias  semanas  de  fuerte  congelamiento– es más significativa biológicamente que la temperatura  promedio.  Aún  más,  cantidades  y  distribuciones  diferentes  de  precipitación  pueden  combinarse  con  diferentes  patrones  de  temperatura,  lo  que  determina  numerosas  combinaciones  para  apenas  estos dos factores.  Pero  también  otros  factores  abióticos  pueden  estar  involucrados,  incluyendo  tipo  y  profundidad  de  suelo,  disponibilidad  de  nutrientes  esenciales,  viento,  fuego,  salinidad,  luz,  longitud  del  día,  terreno  y  pH  (la medida de acidez o alcalinidad de suelos y aguas).  Resumiendo,  podemos  ver  que  los  factores  abióticos,  que  se  encuentran  siempre  presentes  en  diferentes  intensidades,  interactúan  unos  con  otros  para  crear  una  matriz  de  un  número  infinito  de  condiciones ambientales diferentes.  LUZ (ENERGÍA RADIANTE)  Del  total  de  la  energía  solar  que  llega  en  la  Tierra  (1.94  calorías  por  centímetro  cuadrado  por  minuto),  casi  0.582  calorías  son  reflejadas 17 
  22. 22. hacia  el  espacio  por  el  polvo  y  las  nubes  de  la  atmósfera  terrestre,  0.388 calorías son absorbidas por las capas atmosféricas, y 0.97 calorías  llegan a la superficie terrestre.  La luz es un factor abiótico esencial del ecosistema, dado que constituye  el suministro principal de energía para todos los organismos. La energía  luminosa  es  convertida  por  las  plantas  en  energía  química  gracias  al  proceso  llamado  fotosíntesis.  Ésta  energía  química  es  encerrada  en  las  substancias orgánicas producidas por las plantas. Es inútil decir que sin  la luz, la vida no existiría sobre la Tierra.  Además de esta valiosa función, la luz regula los ritmos biológicos de la  mayor parte de la especies.  La luz visible no es la única forma de energía que nos llega desde el sol.  El  sol  nos  envía  varios  tipos  de  energía,  desde  ondas  de  radio  hasta  rayos gamma. La luz ultravioleta (UV) y la radiación infrarroja (calor) se  encuentran entre estas formas de radiación solar. Ambas, la luz UV y la  radiación Infrarroja son factores ecológicos muy valiosos.  Muchos insectos usan la luz ultravioleta (UV) para diferenciar una flor de  otra. Los humanos no podemos  percibir la radiación UV. Actúa también  limitando  algunas  reacciones  bioquímicas  que  podrían  ser  perniciosas  para los seres vivos, aniquilan patógenos, y pueden producir mutaciones  favorables en todas las formas de vida.  ENERGÍA TÉRMICA  El  calor  es  útil  para  los  organismos  ectotérmicos,  es  decir,  los  organismos  que  no  están  adaptados  para  regular  su  temperatura  corporal (por ejemplo, peces, anfibios y reptiles). Las plantas usan una  pequeña  cantidad  de  energía  térmica  para  realizar  la  fotosíntesis  y  se  adaptan  para  sobrevivir  entre  límites  de  temperatura  mínimos  y  máximos.  Esto  es  válido  para  todos  los  organismos,  desde  los  Archaea  hasta  los  Mamíferos.  Aunque  existen  algunos  microorganismos  que  toleran  excepcionalmente  temperaturas  extremas,  aún  ellos  perecerían  si fueran retirados de esos rigurosos ambientes.  Cuando  la  radiación  infrarroja  proveniente  del  Sol  penetra  en  la  atmósfera, el vapor de agua atmosférico absorbe y demora la salida de 18 
  23. 23. las  ondas  del  calor  al  espacio  exterior;  así, la  energía  permanece en la  atmósfera y la calienta (efecto invernadero).  Los  océanos  juegan  un  papel  importante  en  la  estabilidad  del  clima  terrestre.  Sin  los  océanos  nuestro  planeta  estaría  excesivamente  caliente durante el día y congelado por la noche.  La diferencia de temperaturas entre diferentes masas de agua oceánica,  en  combinación  con  los  vientos  y  la  rotación  de  la  Tierra,  crea  las  corrientes marítimas. El desplazamiento de la energía en forma de calor,  o energía en transferencia, que es liberada desde los océanos, o que es  absorbida  por  las  aguas  oceánicas  permite  que  ciertas  zonas  atmosféricas frías se calienten, y que las regiones atmosféricas calientes  se refresquen.  ATMÓSFERA  La presencia de vida sobre nuestro planeta no sería posible sin nuestra  atmósfera actual. Muchos planetas en nuestro sistema solar tienen una  atmósfera,  pero la estructura  de la  atmósfera  terrestre es la ideal  para  el  origen  y  la  perpetuación  de  la  vida  como  la  conocemos.  Su  constitución hace que la atmósfera terrestre sea muy especial.  La  atmósfera  terrestre  está  formada  por  cuatro  capas  concéntricas  sobrepuestas  que  se  extienden  hasta  80  kilómetros.  La  divergencia  en  sus temperaturas permite diferenciar estas capas.  La capa que se extiende sobre la superficie terrestre hasta cerca de 10  km.  es  llamada  tropósfera.  En  esta  capa  la  temperatura  disminuye  en  proporción  inversa  a  la  altura,  eso  quiere  decir  que  a  mayor  altura  la  temperatura  será  menor.  La  temperatura  mínima  al  final  de  la  tropósfera es de ­50C.  La Tropósfera contiene las tres cuartas partes de todas las moléculas de  la  atmósfera.  Esta  capa  está  en  movimiento  continuo,  y  casi  todos  los  fenómenos meteorológicos ocurren en ella.  Cada  límite  entre  dos  capas  atmosféricas  se  llama  pausa,  y  el  prefijo  perteneciente a la capa más baja se coloca antes de la palabra "pausa".  Por  este  método,  el  límite  entre  la  tropósfera  y  la  capa  más  alta  inmediata (estratósfera) se llama tropopausa. 19 
  24. 24. La siguiente capa es la Estratósfera, la cual se extiende desde los 10  km. y termina hasta los 50 km de altitud. Aquí, la temperatura aumenta  proporcionalmente a la altura; a mayor altura, mayor temperatura. En  el límite superior de la estratósfera, la temperatura alcanza casi 25 °C.  La causa de este aumento en la temperatura es la capa de ozono  (Ozonósfera).  El  ozono  absorbe  la  radiación  Ultravioleta  que  rompe  moléculas  de  Oxígeno (O2) engendrando átomos libres de Oxígeno (O), los cuales se  conectan otra vez para construir Ozono (O3). En este tipo de reacciones  químicas,  la  transformación  de  energía  luminosa  en  energía  química  engendra calor que provoca un mayor movimiento molecular. Ésta es la  razón del aumento en la temperatura de la estratósfera.  La ozonósfera tiene una influencia sin par para la vida, dado que detiene  las  emisiones  solares  que  son  mortales  para  todos  los  organismos.  Si  nosotros  nos  imaginamos la  capa  de  ozono  como  una  pelota  de  fútbol,  veríamos  el  Agotamiento  de  la  Capa  de  Ozono  semejante  a  una  depresión profunda sobre la piel de la pelota, como si estuviese un poco  desinflada.  Por  encima  de  la  Estratósfera  está  la  Mesósfera.  La  mesósfera  se  extiende  desde  el  límite  de  la  estratósfera  (Estratopausa)  hasta  los  80  km. hacia el espacio.  ELEMENTOS QUÍMICOS Y AGUA  Los  organismos  están  constituidos  por  materia.  De  los  92  elementos  naturales  conocidos,  solamente  25  elementos  forman  parte  de  la  materia  viviente.  De  estos  25  elementos,  el  Carbono,  el  Oxígeno,  el  Hidrógeno  y  el  Nitrógeno  están  presentes  en  el  96  %  de  las  moléculas  de la vida. Los elementos restantes llegan a formar parte del 4 % de la 20 
  25. 25. materia viva, siendo los más importantes el Fósforo, el Potasio, el Calcio  y el Azufre.  Las  moléculas  que  contienen  Carbono  se  denominan  Compuestos  Orgánicos, por ejemplo el  bióxido de carbono, el cual está formado por  un átomo de Carbono y dos átomos de Oxígeno (CO2). Las que carecen  de  Carbono  en  su  estructura,  se  denominan  Compuestos  Inorgánicos,  por ejemplo, una molécula de agua, la cual está formada por un átomo  de Oxígeno y dos de Hidrógeno (H2O).  Agua  El agua (H2O) es un factor indispensable para la vida. La vida se originó  en  el  agua,  y  todos  los  seres  vivos  tienen  necesidad  del  agua  para  subsistir. El agua forma parte de diversos procesos químicos orgánicos,  por  ejemplo,  las  moléculas  de  agua  se  usan  durante  la  fotosíntesis,  liberando a la atmósfera los átomos de oxígeno del agua.  El  agua  actúa  como  un  termorregulador  del  clima  y  de  los  sistemas  vivientes:  Gracias al agua, el clima de la Tierra se mantiene estable.  El  agua  funciona  también  como  termorregulador  en los  sistemas  vivos,  especialmente  en  animales  endotermos  (aves  y  mamíferos).  Esto  es  posible gracias al calor específico del agua, que es de una caloría para el  agua  (calor  específico  es  el  calor  ­medido  en  calorías­  necesario  para  elevar  la  temperatura  de  un  gramo  de  una  substancia  en  un  grado  Celsius).  En  términos  biológicos,  esto  significa  que  frente  a  una  elevación de la temperatura en el ambiente circundante, la temperatura  de  una  masa  de  agua  subirá  con  una  mayor  lentitud  que  otros  materiales.  Igualmente,  si  la  temperatura  circundante  disminuye,  la  temperatura de esa masa de agua disminuirá con más lentitud que la de  otros materiales. Así, esta cualidad del agua permite que los organismos  acuáticos  vivan  relativamente  con  placidez  en  un  ambiente  con  temperatura fija.  La  evaporación  es  el  cambio  de  una  substancia  de  un  estado  físico  líquido  a  un  estado  físico  gaseoso.  Necesitamos  540  calorías  para  evaporar  un  gramo  de  agua.  En  este  punto,  el  agua  hierve  (punto  de  ebullición).  Esto  significa  que  tenemos que  elevar la  temperatura  hasta 21 
  26. 26. 100°C para hacer que el agua hierva. Cuándo el agua se evapora desde  la superficie de la piel, o de la superficie de las hojas de una planta, las  moléculas  de  agua  arrastran  consigo  calor.  Esto  funciona  como  un  sistema refrescante en los organismos.  Otra ventaja del agua es su punto de congelación. Cuando se desea que  una  substancia  cambie  de  un  estado  físico  líquido  a  un  estado  físico  sólido, se debe extraer calor de esa substancia. La temperatura a la cual  se produce el cambio en una substancia desde un estado físico líquido a  un  estado  físico  sólido  se  llama  punto  de  fusión.  Para  cambiar  el  agua  del estado físico líquido al sólido, tenemos que disminuir la temperatura  circundante hasta 0°C. Para fundirla de nuevo, es decir para cambiar un  gramo  de  hielo  a  agua  líquida,  se  requiere  un  suministro  de  calor  de  79.7 calorías. Cuándo el agua se congela, la misma cantidad de calor es  liberada  al  ambiente  circundante.  Esto  permite  que  en  invierno  la  temperatura del entorno no disminuya al grado de aniquilar toda la vida  del planeta.  2.4. Componentes funcionales del ecosistema.  2.4.1. FACTORES BI ÓTI COS  Un  ecosistema  siempre  involucra  a  más  de  una  especie  vegetal  que  interactúa  con  factores  abióticos.  Invariablemente  la  comunidad  vegetal  está  compuesta  por  un  número  de  especies  que  pueden  competir unas con otras, pero que también pueden ser de ayuda mutua.  Pero  también  existen  otros  organismos  en  la  comunidad  vegetal:  animales,  hongos,  bacterias  y  otros  microorganismos.  Así  que  cada  especie no solamente interactúa con los factores abióticos sino que está  constantemente  interactuando  igualmente  con  otras  especies  para  conseguir  alimento,  cobijo  u  otros  beneficios  mientras  que  compite  con  otras (e incluso pueden ser comidas). Todas las interacciones con otras  especies  se  clasifican  como  factores  bióticos;  algunos  factores  bióticos  son positivos, otros son negativos y algunos son neutros.  Existe  un  fino  equilibrio  entre  los  factores  bióticos  y  abióticos  en  los ecosistemas. 22 
  27. 27. Los factores  Bióticos  son  todos  los  organismos  que  comparten  un  ambiente.  Los  Componentes  Bióticos  son  toda  la  vida  existente  en  un  ambiente,  desde  los  protistas,  hasta  los  mamíferos.  Los  individuos  deben  tener  comportamiento  y  características  fisiológicas  específicos  que  permitan  su  supervivencia  y  su  reproducción  en  un  ambiente  definido.  La  condición  de  compartir  un  ambiente  engendra  una  competencia entre las especies, competencia que se da por el alimento,  el espacio, etc. 23 
  28. 28. Podemos  decir  que  la  supervivencia  de  un  organismo  en  un  ambiente  dado  está  limitada  tanto  por  los  factores  abióticos  como  por  los  factores  bióticos  de  ese  ambiente.  Los  componentes  bióticos  de  un  ecosistema se encuentran en las categorías de organización en Ecología,  y ellos constituyen las cadenas de alimentos en los ecosistemas.  2.4.2. NI VELES TRÓFI COS EN LOS ECOSI STEMAS (CADENAS DE  ALI MENTOS)  La  energía  fluye  a  través  de  la  biosfera  secuencialmente  y  de  un  organismo a otro. Una cadena alimenticia es una serie de relaciones de  alimentación  entre  organismos,  la  cual  indica  quién  come  a  quién.  La  energía  se  transforma  primero  mediante  la  fotosíntesis  y  después  se  transfiere  de  un  organismo  a  otro,  produciéndose  rearreglos  de  los  compuestos  químicos  en  cada  etapa.  También  en  cada  una  de  estas  etapas,  la  energía  se  transforma  parcialmente  en  calor  y  sale  del  sistema.  Las cadenas alimenticias raramente corresponden a secuencias aisladas.  Generalmente  se  entrelazan  varias  de  ellas  para  constituir  una  red  alimenticia,  que  es  una  serie  relativamente  compleja  de  relaciones  alimenticias.  La  energía  y  los  nutrientes  pasan  por  varios  niveles  alimenticios.  Cada  uno de esos niveles se llama en Ecología "Nivel Trófico".  En un ecosistema sencillo, los niveles tróficos son:  Productores  (plantas):  Utilizan  la  luz  solar  y,  por  medio  de  la  fotosíntesis,  producen  moléculas  ricas  en  energía.  La  mayoría  de  las  moléculas producidas sencillamente hace que aumente el tejido vegetal.  Algunas  de  estas  moléculas  se  degradan  poco  después  de  su  elaboración,  para  constituirse  en  el  combustible  de los  procesos  vitales  diarios  de  la  planta  (así  como  para  la  elaboración  de  tejido  adicional).  En el curso de su vida, las plantas emplean la mayor parte de la energía  que fijan para conservarse vivos, o bien, reproducirse. Cuando mueren,  el  tejido  “muerto”  contiene  aún  energía,  que  pueden  aprovechar  los  organismos denominados reductores.  Consumidores  Primarios  (herbívoros  y/o  zooplancton).Son  organismos  que confunden el tejido vegetal. De esta manera, obtienen las moléculas  ricas  en  energía  que,  posteriormente,  pueden  degradar  para  liberar  la 24 
  29. 29. que  necesitan  para  vivir.  Los  herbívoros  son  heterótrofos  (organismos  “que  se  alimentan  de  otros”).  Al  igual  que  las  plantas,  los  herbívoros  consumen la mayor parte de la energía que obtienen en: vivir, crecer y  reproducirse.  Consumidores  Secundarios  (carnívoros  que  se  alimentan  de  los  consumidores  primarios,  o  sea,  de  los  herbívoros).  Al  igual  que  los  herbívoros, los carnívoros no pueden obtener energía directamente de la  luz  solar.  Pero  en  lugar  de  ingerir  el  tejido  vegetal  para  adquirir  las  moléculas  orgánicas  ricas  en  energía,  consumen  herbívoros.  De  la  misma  manera  que  los  herbívoros,  los  carnívoros  gastan  su  energía  tanto en la conservación de la vida (respiración) como en la elaboración  de tejidos (crecimiento y reproducción).  Consumidores Terciarios y Cuaternarios (carnívoros que se alimentan de  carnívoros).  Permítame darle un ejemplo:  UNA CADENA ALIMENTICIA TERRESTRE:  ­ Productores: césped, arbustos y árboles.  ­ Consumidores primarios: saltamontes (comedores de plantas).  ­ Consumidores secundarios: pájaros (insectívoros).  ­ Consumidores Terciarios: serpientes (comedores de pájaros).  ­ Consumidores Cuaternarios: Búhos (comedores de serpientes).  ­  Finalmente,  los  factores  bióticos  y  sus  productos  son  reciclados  (descompuestos)  por  los  detritívoros  (Bacterias,  hongos,  y  algunos  animales). 25 
  30. 30. Cadenas y Redes Alimenticias  Una cadena alimenticia es la ruta del alimento desde un consumidor  final dado hasta el productor. Por ejemplo, una cadena alimenticia típica  en un ecosistema de campo pudiera ser:  pasto ­­­> saltamonte ­­> ratón ­­­> culebra ­­­> halcón  Aún cuando se dijo que la cadena alimenticia es del consumidor final  al  productor,  se  acostumbra  representar  al  productor  a  la  izquierda  (o  abajo) y al consumidor final a la derecha (o arriba). Ud. debe ser capaz  de  analizar  la  anterior  cadena  alimenticia  e  identificar  los  autótrofos  y  los  heterótrofos,  y  clasificarlos  como  herbívoro,  carnívoro,  etc.  Igualmente,  debe  reconocer  que  el  halcón  es  un  consumidor  cuaternario.  Desde  luego,  el  mundo  real  es  mucho  más  complicado  que  una  simple cadena alimenticia. Aún cuando muchos organismos tienen dietas  muy  especializadas  (como  es  el  caso  de  los  osos  hormigueros),  en  la  mayoría no sucede así. Los halcones no limitan sus dietas a culebras, las  culebras  comen  otras  cosas  aparte  de  ratones,  los  ratones  comen  yerbas además de saltamontes, etc. Una representación más realista de  quien  come  a  quien  se  llama  red  alimenticia,  como  se  muestra  a  continuación: 26 
  31. 31. Solamente  cuando vemos una  representación  de  una  red  alimenticia  como la anterior, es que la definición dada arriba de cadena alimenticia  tiene sentido. Podemos ver que una red alimenticia consiste de cadenas  alimenticias  interrelacionadas,  y  la  única  manera  de  desenredar  las  cadenas es de seguir el curso de una cadena hacia atrás hasta llegar a  la fuente.  La  red  alimenticia  anterior  consiste  de  cadenas  alimenticias  de  pastoreo  ya  que  en  la  base  se  encuentran  productores  que  son  consumidos  por  herbívoros.  Aún  cuando  este  tipo  de  cadenas  es  importante, en la naturaleza son más comunes las cadenas alimenticias  con  base  en  los  detritos  en las  cuales se  encuentran  descomponedores  en la base.  2.4.3. P apel de los Organismos  Los organismos pueden ser productores o consumidores en cuanto al  flujo  de energía  a  través  de  un  ecosistema.  Los  productores  convierten  la energía ambiental en enlaces de carbono, como los encontrados en el  azúcar  glucosa.  Los  ejemplos  más  destacados  de  productores  son  las  plantas;  ellas  usan,  por  medio  de  la  fotosíntesis,  la  energía  de  la  luz  solar  para  convertir  el  dióxido  de  carbono  en  glucosa  (u  otro  azúcar).  Las  algas  y  las  cianobacterias  también  son  productores  fotosintetizadores, como las plantas. Otros productores son las bacterias  que viven en algunas profundidades oceánicas. Estas bacterias toman la  energía  de  productos  químicos  provenientes  del  interior  de  la  Tierra  y  con  ella  producen  azúcares.  Otras  bacterias  que  viven  bajo  tierra  también  pueden  producir  azúcares  usando  la  energía  de  sustancias  inorgánicas. Otro término para productores es autótrofos.  Los  consumidores  obtienen  su  energía  de  los  enlaces  de  carbono  originados  por  los  productores.  Otro  término  para  un  consumidor  es  heterótrofo.  Es  posible  distinguir  4  tipos  de  heterótrofos  en  base  a  lo  que comen:  Consumidor  Nivel trófico  Fuente alimenticia  1. Herbívoros  primario  plantas  2. Carnívoros  secundario  superior  o  animales 27 
  32. 32. 3. Omnívoros  todos los niveles  plantas y animales  4. Detritívoros  ­­­­­­­­­­­­­­­  detrito  El nivel trófico se refiere a la posición de los organismos en la cadena  alimenticia,  estando  los  autótrofos  en  la  base.  Un  organismo  que  se  alimente de autótrofos es llamado herbívoro o consumidor primario; uno  que  coma  herbívoros  es  un  carnívoro  o  consumidor  secundario.  Un  carnívoro  que  coma  carnívoros  que  se  alimentan  de  herbívoros  es  un  consumidor terciario, y así sucesivamente.  Es  importante  observar  que  muchos  animales  no  tienen  dietas  especializadas.  Los  omnívoros  (como  los  humanos)  comen  tanto  animales  como  plantas.  Igualmente,  los  carnívoros  (excepto  algunos  muy  especializados)  no  limitan  su  dieta  sólo  a  organismos  de  un  nivel  trófico.  Las  ranas  y  sapos,  por  ejemplo,  no  discriminan  entre  insectos  herbívoros  y  carnívoros;  si  es  del  tamaño  adecuado  y  se  encuentra  a  una  distancia  apropiada,  la  rana  lo  capturará  para  comérselo  sin  que  importe el nivel trófico.  Flujo de Energía a través del Ecosistema 28 
  33. 33. El diagrama anterior muestra como la energía (flechas oscuras) y los  nutrientes  inorgánicos  (flechas  claras)  fluyen  a  través  del  ecosistema.  Debemos,  primeramente,  aclarar  algunos  conceptos.  La  energía  "fluye"  a  través  del  ecosistema  como  enlaces carbono­carbono.  Cuando  ocurre  respiración,  los  enlaces  carbono­carbono  se  rompen  y  el  carbono  se  combina  con  el  oxígeno  para  formar  dióxido  de  carbono  (CO2).  Este  proceso  libera  energía,  la  que  es  usada  por  el  organismo  (para  mover  sus  músculos,  digerir  alimento,  excretar  desechos,  pensar,  etc.)  o  perdida  en  forma  de  calor.  Las  flechas  oscuras  en  el  diagrama  representa el movimiento de esta energía. Observe que toda la energía  proviene del sol, y que el destino final de toda la energía es perderse en  forma de calor. ¡La energía no se recicla en los ecosistemas!  Los  nutrientes  inorgánicos  son  el  otro  componente  mostrado  en  el  diagrama.  Ellos  son  inorgánicos  debido  a  que  no  contienen  uniones  carbono­carbono. Algunos de estos nutrientes inorgánicos son el fósforo  en  sus  dientes,  huesos  y  membranas  celulares;  el  nitrógeno  en  sus  aminoácidos  (las  piezas  básicas  de  las  proteínas);  y  el  hierro  en  su  sangre (para nombrar solamente unos pocos nutrientes inorgánicos). El  flujo de los nutrientes se representa con flechas claras. Observe que los  autótrofos  obtienen  estos  nutrientes  inorgánicos  del  'almacén'  de  nutrientes  inorgánicos  (usualmente  el  suelo  o  el  agua  que  rodea  la  planta).  Estos  nutrientes  inorgánicos  son  pasados  de  organismo  a  organismo  cuando  uno  es  consumido  por  otro.  Al  final,  todos  los  organismos  mueren  y  se  convierten  en  detrito,  alimento  para  los  descomponedores.  En  esta  etapa,  la  energía  restante  es  extraída  (y  perdida como calor) y los nutrientes inorgánicos son regresados al suelo  o  agua  para  ser  utilizados  de  nuevo.  Los  nutrientes  inorgánicos  son  reciclados, la energía no.  Para  resumir:  En  el  flujo  de  energía  y  de  nutrientes  inorgánicos,  es  posible hacer algunas generalizaciones:  1.  La  fuente  primaria  (en la  mayoría  de los  ecosistemas)  de energía  es el  sol.  2.  El destino final de la energía en los ecosistemas es perderse como calor.  3.  La energía y los nutrientes pasan de un organismo a otro a través de la  cadena alimenticia a medida que un organismo se come a otro.  4.  Los  descomponedores  extraen  la  energía  que  permanece  en  los  restos  de los organismos.  5.  Los nutrientes inorgánicos son reciclados pero la energía no. 29 
  34. 34. 2.4.4. NI VELES DE ORGANI ZACI ÓN EN ECOLOGÍ A  Los niveles de organización se refieren a la estructuración de un sistema  determinado,  desde  el  nivel  más  simple  hasta  los  niveles  más  complejos.  En Ecología, los niveles de organización son los siguientes:  SER­ Cualquier cosa que existe. Hay seres vivos, por ejemplo, bacterias,  hongos,  protozoarios,  algas,  animales,  plantas,  etc.,  y  seres  inertes,  como los virus, una roca, el agua, la luz, el calor, el sol, una pluma, un  cuaderno, una silla, una mesa, mi Pepsi, una pieza de pan, etc.  INDIVIDUO­ Un individuo es cualquier ser vivo, de cualquier especie. Por  ejemplo,  un  gato,  un  perro,  un  elefante,  un  fresno,  un  naranjo,  un  humano,  una  mosca,  una  araña,  un  zacate,  una  amiba,  una  pulga,  un  hongo, una lombriz de tierra, una avestruz, etc.  ESPECIE­  Es  un  conjunto  de  individuos  que  poseen  el  mismo  genoma.  Genoma  es  el  conjunto  de  genes  que  determinan  las  características  fenotípicas  de  una  especie.  Por  ejemplo,  Felis  catus  (gato),  Fraxinus  greggii  (fresno),  Paramecium  caudatum  (paramecio),  Homo  sapiens  (Humano), etc.  POBLACIÓN­  Es  un  conjunto  de  individuos  que  pertenecen  a  la  misma  especie  y  que  ocupan  el  mismo  hábitat.  Por  ejemplo,  población  de  amibas en un estanque, población de ballenas en el Golfo de California,  población de encinos en New Braunfels, población de cedros en Líbano,  etc.  COMUNIDAD­  Es  un  conjunto  de  poblaciones  interactuando  entre  sí,  ocupando  el  mismo  hábitat.  Por  ejemplo,  una  comunidad  de  semidesierto, formada por nopales, mezquites, gramíneas, escorpiones,  escarabajos, lagartijas, etc.  ECOSISTEMA­ Es la combinación e interacción entre los factores bióticos  (vivos)  y  los  factores  abióticos  (inertes)  en  la  naturaleza.  También  se  dice  que  es  una interacción  entre  una  comunidad  y  el  ambiente  que le  rodea. Ejemplo, charcas, lagos, océanos, cultivo, bosque, etc. 30 
  35. 35. BIOMA­ Es un conjunto de comunidades vegetales que ocupan la misma  área geográfica. Por ejemplo, Tundra, Taiga, Desierto, Bosque Templado  Caducifolio, Bosque de Coníferas, Bosque tropical lluvioso, etc.  BIÓSFERA (BIOSFERA)­ Unidad ecológica constituida por el conjunto de  todos los ecosistemas del planeta Tierra. Es la parte de nuestro planeta  habitada por todos los seres vivos.  2.4.5. RELACI ONES I NTRAESP ECÍ FICAS  Las relaciones intraespecíficas son las que ocurren entre organismos de  la misma especie.  Dominación  Social:  Es  la  estratificación  de  grupos  sociales,  de  acuerdo  con  la  influencia  que  ejercen  sobre  el  resto  de  los  grupos  de  una  población.  Por  ejemplo,  en  una  población  de  hormigas,  existen  castas  distinguidas en reinas, soldados, obreras y machos fértiles.  Jerarquía Social: Es la estratificación de los individuos de acuerdo con la  dominación  que  ejercen  sobre  el  resto  de  los  individuos  de  una  población.  Por  ejemplo,  en  un  gallinero,  el  Gallo  macho  adulto  más  fuerte ejerce un dominio absoluto sobre el resto de los miembros de la  población  (gallinero).  A  este  gallo  se  le  denomina  macho  Alfa.  Por  debajo de él están todas las gallinas y el resto de los gallos más débiles  que él. El gallo tiene preferencia por una gallina en particular, lo cual la  convierte  en  una  gallina  que  domina  al  resto  de  las  gallinas  y  a  los  gallos más débiles que el macho Alfa. Esta gallina tiene el "derecho" de  picotear  al  resto  de  las  gallinas  y  aún  a  los  gallos  más  débiles.  La  segunda gallina en jerarquía, o gallina Beta, puede picotear al resto de  los individuos del gallinero, excepto al gallo Alfa y a la gallina Alfa. Y así  sucesivamente,  por  orden  de  picotazos,  hasta  llegar  al  paria  de  esa  población, aquél polluelo que come las sobras de la comida, que siempre  está  relegado  a  un  rincón  del  gallinero  y  que  se  observa  herido  y  desplumado  por  los  picotazos  recibidos  de  los  demás  miembros  del  gallinero.  Territorialidad: Es la delimitación y defensa de una área definida por un  individuo o por un grupo de individuos. El ejemplo más común es el de  los  perros,  quienes  marcan  un  territorio  a  la  redonda  con  respecto  al  lugar donde habitan mediante descargas de orina, las cuales emiten un  olor distinguible por otros canes. 31 
  36. 36. 2.4.6. RELACI ONES I NTERESP ECÍ FI CAS  Las  relaciones  interespecíficas  son  aquellas  que  acontecen  entre  miembros de diferentes especies.  Las  relaciones  interespecíficas  pueden  ser  positivas,  neutrales  o  negativas:  Las relaciones positivas son en las que, cuando menos, una de las  especies obtiene un beneficio de otra sin causarle daño o alterar el curso  de su vida.  Las relaciones interespecíficas neutrales son aquéllas en las cuales  no existe un daño o beneficio directo hacia o desde una especie. El daño  o beneficio se obtienen solo de manera indirecta.  Las relaciones interespecíficas negativas son aquéllas en las cuales  una  de  las  especies  obtiene  un  beneficio  en  detrimento  de  otras  especies.  Las relaciones interespecíficas positivas son las siguientes:  Comensalismo:  Es  cuando  un  individuo  obtiene  un  beneficio  de  otro  individuo de otra especie sin causarle daño.  Por  ejemplo,  los  balanos  que  se  adhieren  al  cuerpo  de las  ballenas,  las  tortugas,  etc.  Los  balanos  adultos  son  sésiles,  o  sea  que  permanecen  fijos  a  un  sustrato  no  pudiendo  desplazarse  de  un  lugar  a  otro  para  buscar  alimento.  En  este  caso,  los  balanos  obtienen  el  beneficio  de  transporte  gratuito  hacia  zonas  ricas  en  alimento  (plancton)  otorgado  por las ballenas y otras especies marinas.  Mutualismo:  Ocurre  cuando  un  individuo  de  una  especie  obtiene  un  beneficio de otro individuo de diferente especie, y este a su vez obtiene  un  beneficio  del  primero.  La  relación  mutualista  no  es  obligada, lo  cual  la  hace  diferenciarse  de  la  simbiosis.  El  concepto  mutualismo  deriva  precisamente  de  la  ayuda  mutua  que  pueden  brindarse  dos  individuos  que pertenecen a diferentes especies.  El ejemplo clásico de mutualismo es el de los peces cirujano y los  tiburones. Los peces cirujano se alimentan de los parásitos de la piel de  los  tiburones  y  otros  peces.  En  este  caso,  el  pez  cirujano  obtiene  alimento y el tiburón se ve libre de los molestos parásitos. 32 
  37. 37. Simbiosis:  Se  dice  que  dos  organismos  son  simbiontes  cuando  ambos  pertenecen  a  diferentes  especies  y  se  benefician  mutuamente  en  una  relación  obligada.  Si  uno  de  los  simbiontes  perece,  el  otro  también  perecerá al perder el recurso del que se ve beneficiado.  El caso más conocido de simbiosis corresponde a los líquenes. Los  líquenes  surgen  por  la  relación  obligada  entre  un  alga  y  un  hongo.  El  caso es extremo porque los individuos no solo no pertenecen a la misma  especie,  sino  que  tampoco  pertenecen  al  mismo  reino.  El  hongo  proporciona  suficiente  humedad  al  alga  y  ésta  proporciona  alimento  al  hongo.  La  relación  ha  devenido  tan  estrechamente  en  el  curso  de  su  evolución que una especie no puede subsistir sin la otra.  Solo existe una relación interespecífica neutral:  Competencia:  Ocurre  cuando  dos  miembros  de  diferentes  especies  pertenecientes a una comunidad tienen las mismas necesidades por uno  o  más  factores  del  entorno.  Los  individuos  de  la  especie  que  posee  ventajas  para  obtener  ese  factor  del  medio  ambiente  será  la  que  prevalezca.  La  lucha  no  es  física,  sino  selectiva.  Pueden  ocurrir  encuentros casuales entre dos individuos de una y otra población, pero  no es una regla general.  El  mejor  ejemplo  sobre  competencia  interespecífica  es  la  de  dos  especies carnívoras que merodean en la misma área y se alimentan de  las  mismas  especies;  por  ejemplo,  los  leones  y  los  chitas.  Los  leones  toman  ventaja  sobre  otras  especies  carnívoras  por  su  tendencia  a  la  cooperación  entre  los  miembros  de  la  población  y  por  su  comportamiento social.  Las relaciones interespecíficas negativas son las siguientes:  Depredación: Es cuando un individuo perteneciente a una especie mata  apresuradamente a otra para alimentarse de ella.  El  individuo  que  mata  o  caza  a  otros  para  comérselos  se  llama  predador o depredador. El individuo que es cazado se llama presa.  Ejemplos de depredadores y presas son: el león (depredador) y el  ñu  (presa),  la  gallina  (depredador)  y  una  lombriz  de  tierra  (presa),  la  campamocha  (depredador)  y  una  mariposa  (presa),  la  araña  (depredador) y una mosca (presa), etc. 33 
  38. 38. Parasitismo:  Ocurre  cuando  una  especie  obtiene  un  beneficio  de  otra  provocándole  un  daño  paulatino  que no  provoca  la  muerte inmediata  a  la víctima.  La  especie  que  obtiene  un  beneficio  causando  daño  paulatino  se  llama  huésped  o  parásito;  mientras  que  la  especie  que  es  dañada  se  llama anfitrión u hospedero. Cuando la especie que actúa como parásito  requiere  de  una  especie  intermedia  entre  ella  y  el  anfitrión  final,  la  especie intermedia se llama reservorio o recipiente.  Ejemplos  de  organismos  parásitos:  Amibas,  lombriz  del  cerdo,  solitaria,  piojos,  pulgas,  garrapatas,  ácaros,  larvas  de  avispas,  etc.  La  lista es bastante extensa.  2.4.7 P I RÁMI DE DE ENERGÍ A  Una  pirámide  de  energía  es  la  representación  gráfica  de  los  niveles  tróficos  (alimenticios)  por  los  cuales  la  energía  proveniente  del  Sol  es  transferida  en  un  ecosistema.  A  grosso  modo  podemos  decir  que  la  fuente absoluta de energía para los seres vivientes en la Tierra es el Sol.  La  energía  que  el  Sol  emite  actualmente  es  de  1366.75  W/m^2  (hace  400  años  era  de  1363.48  W/m^2).  Cuando  se  realizaron  los  estudios  de la captación de energía por los organismos productores la Irradiación  Solar  (IS)  era  de  1365.45  W/m^2.  Actualmente,  la  energía  aprovechable  por  los  organismos  fotosintéticos  es  de  697.04  W/m^2;  sin  embargo,  los  organismos  fotosintéticos  solo  aprovechan  0.65  W/m^2 y el resto se disipa hacia el entorno no biótico (océanos, suelos,  atmósfera),  y  de  ahí,  al  espacio  sideral  y  al  Campo  Gravitacional.  La  atmósfera  absorbe  191.345  W/m^2,  manteniendo  así  la  temperatura  troposférica mundial en los hospitalarios 35.4 °C (95.72 °F).  Un  concepto  muy importante  es  el  de biomasa.  Un  principio  general  es que, mientras más alejado esté un nivel trófico de su fuente (detrito  o productor), menos biomasa contendrá (aquí entendemos por biomasa  al  peso  combinado  de  todos  los  organismos  en  el  nivel  trófico).  Esta  reducción en la biomasa se debe a varias razones:  1.  2.  3.  No todos los organismos en los niveles inferiores son comidos  No todo lo que es comido es digerido  Siempre se pierde energía en forma de calor 34 
  39. 39. Es importante recordar que es más fácil detectar la disminución en el  número si lo vemos en términos de biomasa. No es confiable el número  de organismos en este caso debido a la gran variación en la biomasa de  organismos  individuales.  Por  ejemplo,  algunos  animales  pequeños  se  alimentan de los frutos de árboles. En términos de peso combinado, los  árboles  de  un  bosque  superan  a los  animales  pero,  de  hecho,  hay más  individuos  de  los  animales  que  de  los  árboles;  ahora  bien,  un  árbol  individual  puede  ser  muy  grande,  con  un  peso  de  cientos  de  kilos,  mientras que un animal individual (en el caso que estamos analizando)  puede pesar, quizás, un kilo.  Hay  unas  pocas  excepciones  al  esquema  de  pirámide  de  biomasa.  Una de ellas se encuentra en sistemas acuáticos donde las algas pueden  ser  superadas,  en  número  y  en  masa,  por  los  organismos  que  se  alimentan de las algas. Las algas pueden soportar la mayor biomasa del  siguiente  nivel  trófico  solamente  porque  ellas  pueden  reproducirse  tan  rápidamente  como  son  comidas.  De  esta  manera,  ellas  nunca  son  completamente  consumidas.  Es  interesante  notar  que  esta  excepción  a  la  regla  de la  pirámide  de  biomasa  también  es  una  excepción  parcial  a  por  lo  menos  2  de  las  3  razones  para  la  pirámide  de  biomasa  dadas  arriba. Aunque no todas las algas son consumidas, sí lo son la mayoría  de  ellas,  y  aunque  no  son  totalmente  digeribles,  las  algas  son,  en  términos  generales,  mucho  más  nutritivas  que  las  plantas  leñosas  (la  mayoría  de  los  organismos  no  pueden  digerir  la  madera  y  extraer  energía de ella).  Producción de energía  Para  entender  la  producción  de  energía  es  necesario  conocer  los  siguientes conceptos: · · · Producción  primaria:  Es  la  cantidad  de  energía  fijada  por  los  vegetales en la fotosíntesis. Producción bruta: Energía total asimilada por el organismo. Producción  neta:  Energía  que  se  utiliza  en  crecimiento  y  reproducción,  esa  es  la  cantidad  de  energía  que  queda    después  de descontar los gastos de energía en respiración  Luego:        P.Neta  =  P.Bruta  ­  Respiración  La estructura física y biológica no es una característica estática de  la comunidad, ya que cambia temporal y espacialmente. 35 
  40. 40. La  estructura  vertical  de  la  comunidad  cambia  con  el  tiempo,  conforme  los  organismos  que  la  forman  nacen,  crecen  y  mueren.  Las  tasas de natalidad y mortalidad de las especies varia en respuesta a los  cambios  ambientales,  cambiando  el  patrón  de  diversidad  y  dominancia  de las  especies, lo  que lleva  a lo largo del  tiempo  y en el  espacio  a  un  cambio  en  la  estructura  de  la  comunidad,  tanto  física  como  biológica,  este cambio en el patrón de la estructura de la comunidad es lo que se  llama dinámica de comunidades.  Dentro  de  la  dinámica  podemos  encontrar  tres  puntos  fundamentales:  las  sucesiones  ecológicas,  las  fluctuaciones  y  las  interacciones que se desarrollan entre las poblaciones.  Sucesión  ecológica:  Es  un  cambio  estructural  de  una  comunidad  en  el  que  un  conjunto  de  plantas  y  animales  toman  el  lugar  de  otros,  siguiendo orden predecible hasta cierto punto, aunque son tan variados  como los ambientes en los que se lleva a cabo la sucesión.  En  cada  caso,  la  sucesión  comienza  con  unos  pocos  invasores  fuertes llamados pioneros. Si no hay perturbación  la comunidad que se  ha  establecido,  llegara  a  formar  una  comunidad  clímax,  variada  y  relativamente estable, que subsiste por si misma a lo largo del tiempo.  Fluctuaciones  de  las  poblaciones:  Pueden  tener  efectos  profundos,  a  favor  o  en  contra,  sobre  otras  poblaciones  incluyendo  a  la  especie  humana, son cambios en las poblaciones que debido a diversos factores  ambientales,  que  afecta  a  veces  dependiendo  de la  densidad  o  bien en  forma independiente de la diversidad.  EJ ERCI CI OS Unidad 2. El Ecosistema  ¿Qué es un Ecosistema?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ______________________________________________________  Los consumidores primarios son:  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ______________________________________________________ 36 
  41. 41. Los ecosistemas se pueden dividir en:  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ______________________________________________________  ¿Cuáles son los dos tipos de componentes que presentes en un ecosistema?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ______________________________________________________  ¿A qué se le llama biotopo?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ______________________________________________________  ¿A qué se le llama biocenosis?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ______________________________________________________  ¿Cuáles son los  factores abióticos?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ______________________________________________________  ¿Cuáles son los factores bióticos?  _______________________________________________________________  _______________________________________________________________  ______________________________________________________ 37 
  42. 42. Unidad 3. La comunidad biótica.  3.1. Estructura de la comunidad biótica.  Cuando se estudian las interacciones de todas las poblaciones (y, por lo  tanto, de todos los organismos) en un área dada, se está observando el  nivel de organización de la comunidad. Así como las poblaciones poseen  características  independientes  de  los  organismos  individuales  que  la  constituyen,  las  comunidades  tienen  propiedades  separadas  de  cualquiera  de  sus  poblaciones.  Mediante  un  proceso  que  se  denomina  sucesión,  las  comunidades  evolucionan  desde  interacciones  simples  hasta otras más complejas (maduras). En las comunidades maduras se  mantiene  un  equilibrio  general  en  el  flujo  energético  y  en  la  productividad  (aún  cuando  algunas  poblaciones  pueden  aumentar  y  otras disminuir).  Está  determinada  por  la  clase,  número  y  distribución  de los individuos  que  forman  las  poblaciones.  En  la  estructura  de  una  comunidad  biológica  se  distinguen  tres  aspectos  fundamentales  que  son:  composición, estratificación y límites:  a.  Composición  de  las  Comunidades:  Dentro  de  ésta  se  debe  tomar en cuenta las siguientes características:  Abundancia: es el número de individuos que presenta una comunidad  por unidad de superficie o de volumen (densidad de la población).  Diversidad:  se  refiere  a  la  variedad  de  especies  que  constituyen  una  comunidad.  Tanto la abundancia como la diversidad son pequeñas en aquellas zonas  de climas extremos  como desiertos, fondos de océanos  etc.  Dominancia:  se  refiere  a  la  especie  que  sobresale  en  una  comunidad,  ya  sea  por  el  número  de  organismos,  el  tamaño,  su  capacidad  defensiva,  etc.  La  comunidad,  por  lo  general,  lleva  el  nombre  de  la  especie  que  domina,  por  ejemplo,  un  pinar,  comunidad  de  espinos,  banco de ostras, etc. 38 
  43. 43. Hábitat: Es un lugar que ocupa la especie dentro del espacio físico de  la comunidad.  Es  necesario  considerar  al  estudiar  el  concepto  de  hábitat  que  los  organismos reaccionan ante una variedad de factores ambientales y sólo  pueden  ocupar  un  cierto  hábitat,  cuando  los  valores  de  esos  factores  caen dentro del rango de tolerancia de la especie.  Nicho Ecológico: Corresponde al papel u ocupación que desempeña la  especie dentro de la comunidad; si es un productor, un herbívoro o bien  un  carnívoro.  Una  definición  operativa  de  nicho  es,  en  realidad,  más  compleja  e  incluye  muchos  más  factores  que  el  modo  de  vida  de  un  organismo. Es de hecho, el ambiente total y también el modo de vida de  todos los miembros de una especie determinada en la población.  Los  organismos  con  un  amplio  rango  de  tolerancia  ocupan  nichos  extensos,  se  les  llama  generalistas.  Los  organismos  con  un  rango  estrecho  de  tolerancia  ocupan  un  nicho  más  reducido  y  se  les  llama  especialistas, suelen ser empleados como indicadores ecológicos.  I ndicador  ecológico:  es  aquella  especie  que  presenta  estrechos  límites de tolerancia a un determinado factor físico.  Muchas son las especies que desde hace siglos se han identificado  y  utilizado  como  indicadores  ecológicos,  para  detectar  la  existencia  desubstancias  tóxicas.  A  estas  especies  se  les  ha  dado  el  nombre  genérico  de  bioindicadores.  Por  ejemplo  los  mineros  utilizaban  los  canarios para detectar la presencia de gases letales antes de internarse  en las minas. En el caso de las grandes ciudades, uno de los indicadores  más  notables  de  la  contaminación  del  aire  en  las  ciudades  es  la  presencia  de  líquenes,  que  son  especies  particularmente  sensibles  a  concentraciones importantes de SO2  y otras impurezas atmosféricas.  b.  Estratificación  de  la  Biocenosis:  Las  comunidades  se  pueden  encontrar  en  estratos  o  capas  horizontales  o  bien  verticales.  De  igual  manera  existen  comunidades  monoestratificadas,  en  donde  su  estratificación  vertical  es  muy  pequeña  y  sólo  se  permite  distinguir  un  estrato, tal es el caso de las zona rocosas  o desérticas cuyos animales y  plantas  (representadas especialmente por líquenes) forman una capa al  mismo  nivel.  Como  ejemplo  de  una  estratificación  vertical  podemos  observar  un  bosque  en  el  cual  se  encuentra  el  estrato  subterráneo,  suelo, un estrato herbáceo, arbustivo y arbóreo. 39 

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