Ecología unc

8,496 views

Published on

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
8,496
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
56
Actions
Shares
0
Downloads
109
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Ecología unc

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA DEPARTAMENTO ACADÉMICO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS ECOLOGÍA Lic. M.Cs. Wálter Grau Chávez
  2. 2. ECOLOGÍA ECOSISTEMAS Factores Bióticos RAMAS Autoecología Sinecología Dinámica de poblaciones Ecología aplicada Ecología de sistemas Factores Abióticos <ul><li>FÍSICOS: </li></ul><ul><li>Luz </li></ul><ul><li>Temperatura. </li></ul><ul><li>Clima (Elementos y factores) </li></ul><ul><li>QUÍMICOS: </li></ul><ul><li>Suelo (humus, arcilla, arena </li></ul><ul><li>limo, horizontes del suelo, etc. </li></ul><ul><li>Disponibilidad de oxígeno.. </li></ul><ul><li>Disponibilidad de CO 2 . </li></ul>Foto o quimiosintéticos Autótrofos: Productores Consumidores: Heterótrofos Desintegradores Procariontes y Eucariontes totalidad de organismos (habitad, nicho ecológico) Relaciones entre organismos <ul><li>Nexos alimenticios: </li></ul><ul><li>Simbiosis. </li></ul><ul><li>Parasitismo. </li></ul><ul><li>Mutualismo, comensalismo, etc. </li></ul>Individuo Población Comunidad Biosfera
  3. 3. ECOLOGÍA Estudio científico de las relaciones entre los organismos y su ambiente <ul><li>Ecología deriva de las palabras griegas: </li></ul><ul><li>Oikos = casa y logia = estudio de </li></ul><ul><li> (estudio de la casa) </li></ul><ul><li>El término fue acuñado por el zoólogo alemán Ernst Haeckel (1866). </li></ul><ul><li>El lo llamó Oecologie y definío su ámbito de aplicación como el estudio </li></ul><ul><li>de las relaciones entre los animales y su ambiente. </li></ul>Lic. Wálter Grau Chávez
  4. 4. RAMAS DE LA ECOLOGÍA Autoecología Sinecología Dinámica de Poblaciones Ecología Aplicada Ecología de Sistemas Las relaciones entre un solo tipo de organismos (una especie) y el medio en que vive. Las relaciones entre diversas especies pertenecientes a un mismo grupo y el medio en que vive. Las causas y modificaciones de la abundancia de especies en un medio dado. La tendencia moderna de protección a la naturaleza y el equilibrio de ésta en el medio ambiente rural y urbano. La mas moderna rama de esta ciencia; emplea las matemáticas aplicadas en modelos matemáticos y de computadora para la comprensión de la problemática ecológica. ESTUDIA ESTUDIA ESTUDIA ESTUDIA
  5. 5. NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA ECOLOGÍA
  6. 7. INDIVIDUO U ORGANISMOS POBLACIÓN COMUNIDAD O BIOCENOSIS ECOSISTEMA BIOSFERA Nivel más bajo de organización dentro de la Biosfera, Habita un espacio (habitat), al cual está adaptado, Estableciendo su nicho ecológico Conjunto de individuos de la misma especie, que ocupa un determinado lugar Conjunto de poblaciones que ocupan un lugar Determinado (biotopo) Región del planeta que comprende el conjunto de todos los seres vivos y en el cual se hace posible su existencia. Es una zona de vida relativamente delgada (20 Km). Interrelaciones entre Biocenosis y Biotopo Biocenosis + Biotopo (comunidad viva) (ambiente físico-químico específico)
  7. 8. TERMINOLOGÍA BÁSICA DESARROLLO DESARROLLISMO DESARROLLO SOSTENIBLE Progreso humano respetando los valores culturales nativos y los recursos naturales Crecimiento económico, sin respeto a los valores Nativos, al derroche de los recursos naturales y la Destrucción del ambiente. Forma de desarrollo o progreso que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones venideras de satisfacer sus propias necesidades.
  8. 9. HOMEOSTASIS BIODIVERSIDAD Capacidad del propio ecosistema por medio de su propia Autorregulación, para mantener su estabilidad. Diversidad biológica, diversidad de la vida; es un recurso natural renovable, que debe cuidarse, ya que por su propia naturaleza, puede regenerarse en un tiempo más o menos breve, si las condiciones medio ambientales son favorables. EJEMPLOS Selvas Tropicales mayor biodiversidad Manglares (Tumbes y Piura). Arrecife de coral
  9. 10. Ley del Mínimo de Liebig Todos los organismos vivos requieren de concentraciones mínimas de elementos para sobrevivir. Ejemplo: concentración mínima necesaria de la fórmula de fertilizante: nitrógeno, fósforo y potasio (N.P.K). Ley de Tolerancia o de Shelford Todos los seres vivos necesitan elementos mínimos, pero el exceso los perjudica. Los organismos que toleran amplias variaciones en la concentración de un nutriente se les denomina anteponiendo el prefijo EURI a la característica correspondiente. Ejemplo: Plantas euritermales, plantas eurihialinas. Los organismos que toleran estrechas variaciones en la concentración de un nutriente se les denomina anteponiendo el prefijo ESTENO a la característica correspondiente. Ejemplo: Plantas estenotermales, plantas estenohialinas. Fe f (función) N.O.
  10. 11. Organismos estenoicos : Son aquellos que presentan una tolerancia restringida a un determinado factor ambiental. Organismos eurioicos : Son aquellos que presentan mayor tolerancia a un determinado factor ambiental. Especie Eurioica c Especie Estenoica
  11. 12. LOS ORGANISMOS Y SU AMBIENTE <ul><li>Cuando un organismo puede sobrevivir, crecer y reproducirse en unas codiciones </li></ul><ul><li>ambientales concretas, decimos, que está adaptado a su ambiente. </li></ul><ul><li>El medio cambia y con él, las condiciones que un ser vivo necesita para sobrevivir, </li></ul><ul><li>crecer y reproducirse. </li></ul><ul><li>todos los organismos viven en ambientes físicos variables respecto a la temperatura </li></ul><ul><li>humedad, luz y nutrientes. Estos factores difieren de un sitio para otro, según la </li></ul><ul><li>latitud, la región o la localidad. </li></ul><ul><li>Los organismos de cualquier parte de la superficie terrestre se enfrentan a las </li></ul><ul><li>variaciones diarias y estacionales de la temperatura. Estas variaciones son más </li></ul><ul><li>frecuentes en las zonas templadas, donde las diferencias entre temperaturas medias </li></ul><ul><li>diarias de invierno y verano pueden ser extremas. </li></ul><ul><li>Dentro de la estructura impuesta por la radiación solar existe un amplio rango de </li></ul><ul><li>de diferencias microclimáticas a las cuales debe adaptarse un organismo. </li></ul><ul><li>Aunque los humanos ya conocemos las variaciones del ambiente físico y nos </li></ul><ul><li>protegemos de ellas, no nos damos cuenta de que las plantas y los animales también </li></ul><ul><li>sufren esas variaciones. </li></ul>
  12. 13. Los organismos necesitan un ambiente interno relativamente constante <ul><li>Para mantener esas condiciones constantes se requiere un intercambio continuo de </li></ul><ul><li>energía y materia entre el organismo y su ambiente físico externo. </li></ul><ul><li>Los seres vivos deben consumir y digerir alimento para ajustar su metabolismo, deben </li></ul><ul><li>excretar los productos innecesarios o de desecho resultantes de esos procesos químicos. </li></ul><ul><li>El mantenimiento de las condiciones internas dentro de un rango que el organismo </li></ul><ul><li>pueda tolerar se llama homeostasis. </li></ul><ul><li>El procedimiento por el que se mantiene un medio interno relativamente constante </li></ul><ul><li>constituye un mecanismo de retroalimentación o feedback, de manera que una vez </li></ul><ul><li>obtenida la información ambiental, el sistema responde a ella. </li></ul>
  13. 14. Regulación de la temperatura corporal, la acidez, el grado de humedad, la salinidad de los fluidos y tejidos … Absorción de calor Pérdida de calor Absorción de sustancias para el metabolismo celular Excreción de productos de desecho y sustancias sobrantes
  14. 15. <ul><li>La respuesta de un organismo al medio físico se sitúa dentro </li></ul><ul><li>de una curva en forma de campana que describe su rendimiento </li></ul><ul><li>(la probabilidad de supervivencia). </li></ul>S = Supervivencia C = Crecimiento R = Reproducción O = Óptimo S S C C R R O Gradiente ambiental (temperatura) Rendimiento <ul><li>Entre los dos puntos se encuentra el rango de condiciones </li></ul><ul><li>ambientales bajo las cuales un organismo puede sobrevivir, </li></ul><ul><li>pero no necesariamente implica que pueda crecer o reproducirse </li></ul><ul><li>Los valores mínimo y máximo de la variable ambiental </li></ul><ul><li>considerada indican la tolerancia ambiental del organismo. </li></ul>La homeostasis sólo es posible dentro de un rango limitado de condiciones concretas
  15. 16. Los organismos viven dentro de unos rangos que van desde demasiado o demasiado poco, los llamados límites de tolerancia. Este concepto de que ciertas Condiciones mínimas y máxima limitan la presencia y el éxito de un organismo, se denomina Ley de la Tolerancia de Shelford En 1840 un especialista alemán en química orgánica llamado Justus von Leibig desarrolló un concepto que ahora se conoce como la ley del mínimo de Leibig: “ la actividad (supervivencia, crecimiento y reproducción) de un organismo está en función del factor ambiental que se halla en valores más limitantes”
  16. 17. La distribución de los seres vivos refleja la variación ambiental Por distribución entendemos la presencia o ausencia de un determinado organismo. La abundancia se refiere a la cantidad o al tamaño poblacional. La distribución geográfica de un organismo se ve limitada a la variedad de características del medio físico del ambiente (suelo, temperatura, humedad, altitud, latitud, etc. La abundancia de una especie aumenta a medida que nos desplacemos hacia unas condiciones ambientales óptimas. Cada organismo ocupa un hábitat concreto 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. El lugar real en que vive un organismo es lo que se conoce como hábitat. Debido a que el hábitat describe una localización podemos definirlo a distintos niveles o escalas (país en que vivimos la región o la ciudad de residencia, o incluso la misma casa que habitamos.
  17. 18. El nicho de un organismo se define por las restricciones y compromisos en el uso del hábitat <ul><li>La palabra nicho, en lenguaje coloquial, se refiere a un </li></ul><ul><li>hueco o concavidad en una pared en donde se coloca </li></ul><ul><li>de forma ajustada algún objeto. </li></ul><ul><li>Joseph Grinnell un ornitólogo de California, en 1917, </li></ul><ul><li>fue el primero que propuso utilizar el término en </li></ul><ul><li>ecología. </li></ul><ul><li>en 1927, un ecólogo inglés, Charles Elton, definió el </li></ul><ul><li>nicho como la profesión o el que hacer de una especie. </li></ul><ul><li>En 1958, el limnólogo Hutchinson expandio la idea de </li></ul><ul><li>nicho a su forma actual. Ahora el nicho incluye todas </li></ul><ul><li>las variables físicas y biológicas que afectan al buen </li></ul><ul><li>funcionamiento de un organismo. </li></ul>Los organismos con un rango amplio de tolerancias ocupan un nicho extenso, tales organismos se llaman generalistas . Los organismos con un rango estrecho de tolerancia ocupan Un nicho más reducido, son los especialistas .
  18. 19. ECOSISTEMAS <ul><li>Es el conjunto de las poblaciones de plantas, animales y microbios relacionados </li></ul><ul><li>entre ellos y con el medio, de modo que el agrupamiento pueda perpetuarse. </li></ul><ul><li>Los ecosistemas son las unidades funcionales de la vida sostenible en la Tierra. </li></ul><ul><li>La ecología es la ciencia que se ocupa del estudio de los ecosistemas, de las </li></ul><ul><li>interacciones de los elementos que los componen y de las relaciones de éstos con </li></ul><ul><li>el entorno. </li></ul><ul><li>Los ecosistemas similares o relacionados se agrupan en clases mayores llamadas </li></ul><ul><li>biomas. Ejemplos: los bosques tropicales, los pastizales y los desiertos. </li></ul>Al pasar de un ecosistema a otro, se observa una gradual disminución de las poblaciones de la comunidad biótica del primero y un aumento en las del que sigue. Así, los ecosistemas se superponen gradualmente en una región de transición conocida como ecotono , que comparte muchas de las especies y las características de los ecosistemas adyacentes. Los ecosistemas similares o relacionados se agrupan en clases mayores llamadas biomas. Ejemplos: bosques tropicales, los pastizales y los desiertos.
  19. 23. Organismos Fotosintéticos Consumidores 2º, 3º, 4º órdenes Herbívoros Cadáveres, residuos orgánicos Reservorio de materia orgánica descompuesta TEMPERATURA LUZ AGUA SUELO VIENTO ACIDEZ OTROS Reductores biológicos Hongos, bacterias sales minerales CO 2 FACTORES ABIOTICOS FACTORES BIOTICOS Energía en Forma de calor CO 2 O 2 FOTOSINTÉTICO H 2 O FOTOSINTÉTICO ESTRUCTURA DE LOS ECOSISTEMAS
  20. 24. <ul><li>los que ejercen efectos </li></ul><ul><li>Sobre los seres vivos </li></ul>COMPONENTES ABIÓTICOS QUÍMICOS FÍSICOS Luz solar Temperatura Lluvia Humedad Presión Atmosférica Altitud Latitud Evaporación Viento Relieve terrestre pH Oxígeno Anhídrido carbónico Nitratos Fosfatos
  21. 25. Luz Solar <ul><li>Constituye la fuente principal de energía del planeta. </li></ul><ul><li>Gran parte del espectro de la luz solar no es visible para el ojo humano, como los rayos cósmicos y los rayos X. </li></ul><ul><li>La luz visible se localiza en la parte del espectro electromagnético con una longitud de onda situada entre los 400 y los 700 nm, se denomina también radiación fotosintéticamente activa (PAR). </li></ul><ul><li>Además de sus cualidades espectrales, la luz también posee otras propiedades: intensidad, duración y dirección, todo lo cual varía diaria y estacionalmente. </li></ul><ul><li>La luz que incide sobre un objeto puede ser reflejada, absorbida o transmitida a su través. </li></ul><ul><li>Las plantas reflejan la luz verde con más intensidad, mientras que absorben las longitudes de onda violetas, azules y rojas, utilizadas por la fotosíntesis. </li></ul><ul><li>La luz que pasa a través de la cubierta vegetal o entra en el agua, sufre una reducción. </li></ul><ul><li>En un día claro en el bosque, las longitudes de onda verde y roja lejana llegan al suelo prácticamente inalteradas. </li></ul><ul><li>En agua pura, la luz roja e infrarroja se extinguen en las capas superficiales, seguidas por la radiación amarrilla, verde y violeta; la radiación azulada es la que penetra a una mayor profundidad. </li></ul><ul><li>La cantidad de luz que llega a las plantas influye en su tasa fotosintética. </li></ul><ul><li>Del total de energía irradiada se calcula que sólo el 2% ha logrado convertirse en alimentos (energía química). </li></ul><ul><li>La penetración máxima de luz apropiada para productores fotosintéticos marinos es de 200 metros (zona eufótica). </li></ul><ul><li>La luz de que disponen los organismos acuáticos es afectada por la nubosidad, latitud, humedad, concentración de smog, etc. </li></ul>
  22. 26. FRAGMENTO DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO <ul><li>Las longitudes de onda más cortas que las del espectro visible constituyen la radiaciónultravioleta (UV). </li></ul><ul><li>Tipos de radiación ultravioleta: </li></ul><ul><ul><li>UV-A, con una longitud de onda entre 315 y 380 nm, y </li></ul></ul><ul><ul><li>UV-B, con una longitud de onda entre 280 y 315 nm. </li></ul></ul><ul><li>las radiaciones con longitudes de onda más largas que el espectro visible se denominan infrarrojas. </li></ul><ul><li>La luz infrarroja cercana tiene una longitud de onda que va de los 740 a los 4 000 nm, y la luz infrarroja </li></ul><ul><li>lejana, también llamada radiación térmica, tiene una longitud de onda entre los 4 000 y los 100 000 nm. </li></ul>
  23. 27. <ul><li>La capa de ozono de la atmósfera exterior (estratosfera) absorbe casi todas las longitudes de onda, </li></ul><ul><li>pero más intensamente los violetas y los azules de la luz visible. </li></ul><ul><li>Las moléculas de los gases atmosféricos dispersan estas longitudes de onda cortas, dando origen al </li></ul><ul><li>color azulado del cielo y al brillo de la Tierra vista desde el espacio. </li></ul><ul><li>El vapor de agua dispersa todas las longitudes de onda, originando así el color blanco de las nubes. </li></ul><ul><li>El polvo atmosférico dispersa la radiación de onda larga, con lo que aparecen las tonalidades </li></ul><ul><li>rojizas y amarillentas. </li></ul>
  24. 28. Las plantas están Adaptadas a Mucha o poca luz Las plantas de ambientes soleados (intolerantes a la sombra) Las plantas de ambientes sombríos (tolerantes a la sombra) <ul><li>Suelen tener una tasa elevada de actividad </li></ul><ul><li>fotosintética, respiratoria y de crecimiento </li></ul><ul><li>Suelen tener una tasa más baja de supervivencia </li></ul><ul><li>en condiciones de sombra. </li></ul><ul><li>las hojas suelen ser más pequeñas, lobuladas y </li></ul><ul><li>gruesas. </li></ul><ul><li>Tienen bajas tasas fotosintéticas, de respiración, </li></ul><ul><li>metabólicas y de crecimiento. </li></ul><ul><li>Suelen tener una tasa más baja de supervivencia </li></ul><ul><li>a ciertos niveles lumínicos. </li></ul><ul><li>Las hojas suelen ser más grandes y delgadas. </li></ul>E X I S T E N P L A N T A S D E D O S T I P O S
  25. 29. <ul><li>Las plantas acuáticas viven en un ambiente sombrío, debido a la rápida atenuación </li></ul><ul><li>de la luz roja y roja lejana en el agua. La sombra producida por las mismas plantas </li></ul><ul><li>acuáticas sobre otras también reducen la PAR. </li></ul><ul><li>El fitoplancton puede ser inhibido su crecimiento por una intensidad de luz elevada </li></ul><ul><li>cerca de la superficie. </li></ul><ul><li>Los vegetales del plancton alcanzan su tasa fotosintética máxima a cierta profundidad </li></ul><ul><li>por debajo de la superficie. Las grandes algas marinas crecen a profundidades en </li></ul><ul><li>que la luz que llega es la más favorable para la fotosíntesis. </li></ul>
  26. 30. <ul><li>La disminución de la capa de ozono en la estratosfera, a causa de los contaminantes de </li></ul><ul><li>origen humano, facilita una mayor penetración de la luz ultravioleta de longitudes de </li></ul><ul><li>onda entre los 280 y los 315 nm, conocida como UV-B. </li></ul><ul><li>La radiación de esta estrecha banda de longitudes de onda puede entorpecer la </li></ul><ul><li>capacidad fotosintética y el crecimiento de las plantas, así como producir cáncer de </li></ul><ul><li>piel en los animales. </li></ul>EFECTOS DE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA
  27. 31. CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS SEGÚN LA FOTOPERIODICIDAD <ul><li>Plantas de día largo : que florecen con más de 12 horas de luz (trigo, espinaca, lechuga, arvejas, etc.). </li></ul><ul><li>Plantas de día corto : que florecen con menos de 12 horas de luz (maíz, algodón, crisantemos, dalias, etc.). </li></ul><ul><li>Plantas neutrales : sobre las que no influye la longitud del día, como el girasol. </li></ul>
  28. 32. EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA LUZ <ul><li>La producción de la clorofila (plantas verdes, algas, bacterias y cianobacterias). </li></ul><ul><li>El color de la piel de algunos animales puede estar directamente influido por la luz o por uno de sus efectos: la temperatura. A esto se le ha dado en llamar reglas térmicas ecológicas. </li></ul><ul><li>Fotoperiodicidad: Duración del día. </li></ul><ul><li>Ejemplo: </li></ul><ul><ul><li>Ciertas etapas de la fotosíntesis que sólo pueden desarrollarse en presencia de luz. </li></ul></ul><ul><ul><li>El patrón de floración de algunas plantas. </li></ul></ul><ul><li>Tropismos: Respuestas de los seres vivos a un factor físico, como la luz, ejemplo: fototropismo positivo de las plantas. </li></ul>ESTÍMULO FENÓMENO SER VIVIENTE Luz Solar Fototropismo + ó - Plantas Fototaxismo + ó - Animales
  29. 33. TEMPERATURA <ul><li>La energía térmica proveniente de la luz solar se expresa de dos maneras en la naturaleza: </li></ul><ul><ul><li>La temperatura: es la intensidad de la energía expresada en grados (centígrados, Fahrenheit, Kelvin, etc.). </li></ul></ul><ul><ul><li>Cantidad de calor: medido en calorías, contenido en un cuerpo. Ejemplo la energía química almacenada en un alimento. </li></ul></ul><ul><li>El calor absorbido por los seres vivos proviene de la luz del sol directa o reflejada, la radiación difusa, la radiación infrarroja de onda larga, la convección, la conducción y el metabolismo. Y pierden calor mediante la emisión de radiación infrarroja y también por conducción, convección y evaporación. </li></ul><ul><li>La mayor actividad metabólica en la naturaleza se presenta en un rango de temperatura comprendido entre 0º y 45ºC. </li></ul><ul><li>Para resistir temperaturas extremas los organismos desarrollan adaptaciones morfológicas y fisiológicas, estas adaptaciones pueden consistir en esporas, quistes, huevos, pupas semillas, lo cual dependerá si se trata de planta o animales. </li></ul><ul><li>El aumento de la temperatura acelera los procesos fisiológicos: el movimiento, la actividad metabólica, la actividad reproductiva, el consumo de oxígeno, etc. </li></ul>Los organismos tienen un límite de resistencia al incremento de temperatura. Cuando rebasa ese límite, los vegetales tienden a cerrar sus estomas para impedir la transpiración; los animales, por su parte, pueden emigrar.
  30. 34. CLASIFICACIÓN DE LOS ANIMALES POIQUILOTERMOS (sangre fría) HOMOTERMOS (sangre caliente) Reptiles Anfibios Aves Mamíferos HETEROTERMOS Murciélagos Abejas Según su temperatura
  31. 35. LOS POIQUILOTERMOS <ul><li>Los poiquilotermos regulan su temperatura corporal exponiéndose a las fuentes ambientales de calor (animales de sangre fría) debido a que el calor se desprende rápidamente al ambiente. </li></ul><ul><li>Necesitan del calor ambiental para entrar en actividad. </li></ul><ul><li>Es el caso de los reptiles (lagartijas, caimanes, culebras), anfibios (sapos y ranas), insectos, y peces. </li></ul>LOS HOMOTERMOS <ul><li>Son los llamados animales de sangre caliente porque regulan su temperatura corporal. </li></ul><ul><li>Utilizan básicamente la energía almacenada para mantener constante su temperatura corporal. </li></ul><ul><li>Pueden adaptarse a diferentes ambientes tanto fríos como cálidos. </li></ul><ul><li>La mayor adaptabilidad a distintos ambientes climáticos les permite un mayor rango de distribución. </li></ul><ul><li>Los cerdos y los vacunos pueden vivir tanto en zonas cálidas como frías. </li></ul>LOS HETEROTERMOS <ul><li>Animales que regulan su temperatura mediante el calor ambiental y también pueden regular su temperatura corporal por la energía almacenada, dependiendo de las situaciones ambientales y de las necesidades metabólicas. </li></ul><ul><li>A este grupo pertenecen los murciélagos, las abejas y los colibríes. </li></ul>
  32. 37. ALTITUD Y LATITUD <ul><li>La altitud es un factor abiótico fundamental en el desarrollo de los ecosistemas, representa la altura sobre el nivel del mar de un punto geográfico cualquiera. </li></ul><ul><li>La latitud es la posición geográfica de cualquier punto del planeta con relación al ecuador . Ejm. 7º L.N., 8º L.S. </li></ul><ul><li>En general los aumentos progresivos de la latitud y altitud causan efectos térmicos similares. </li></ul><ul><li>Cien metros de altitud equivalen al aumento de un grado de latitud. </li></ul><ul><li>La temperatura media de la atmósfera va disminuyendo 0.5 ºC por cada grado de aumento de la latitud, es decir por cada 100 metros de elevación en altura. </li></ul>
  33. 40. PRESIÓN ATMOSFÉRICA <ul><li>El aire es una mezcla gaseosa que contiene 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 0,03% de bióxido de carbono. </li></ul><ul><li>La presión atmosférica es el efecto de la presencia de las capas de aire sobre un lugar geográfico. </li></ul><ul><li>La máxima presión atmosférica (760 mmHg) se presenta al nivel del mar y disminuye conforme se está en lugares más altos. </li></ul><ul><li>La presión atmosférica presenta efecto distinto en el aire, cada vez que se asciende 300 metros la presión baja 24 milímetros de mercurio. </li></ul><ul><li>En el mar cada vez que se desciende 10 metros la presión acuática asciende en 760 mm de Hg, es decir una atmósfera. </li></ul>
  34. 41. CLIMA El clima impone restricciones a los organismos El clima y el tiempo atmosférico Tiempo atmosférico o meteorológico: Es la combinación de temperatura, humedad precipitación, viento, nubosidad y otras condiciones atmosféricas en un momento y un lugar dado. El clima: Es el patrón medio del tiempo a largo plazo. Podemos hablar de clima local, regional o global. <ul><li>El clima determina la disponibilidad de calor y agua. </li></ul><ul><li>Influye, además, sobre la cantidad de energía solar que las </li></ul><ul><li>plantas pueden captar. </li></ul><ul><li>El clima controla la distribución y abundancia de las plantas y </li></ul><ul><li>los animales. </li></ul><ul><li>El clima origina los diferentes patrones térmicos y junto a los </li></ul><ul><li>movimientos de rotación y traslación, es la causante de los </li></ul><ul><li>patrones de circulación de los vientos y las corrientes oceánicas. </li></ul><ul><li>Además, esos movimientos de masas de aire y agua influyen </li></ul><ul><li>en la distribución de las precipitaciones. </li></ul>
  35. 42. <ul><li>Una superficie muy caliente, como la del sol (6 000 o C), emite principalmente </li></ul><ul><li>radiación de onda corta. </li></ul><ul><li>Por el contrario, los objetos más fríos, tales como la superficie terrestre (con </li></ul><ul><li>una temperatura media de 15 o C) emiten radiación con una mayor longitud </li></ul><ul><li>de onda, también llamada radiación de onda larga </li></ul><ul><li>La radiación solar de onda corta que llega a la tierra atraviesa la atmósfera </li></ul><ul><li>con facilidad. </li></ul><ul><li>La radiación solar de onda larga que sale de la superficie terrestre no pueden </li></ul><ul><li>escapar tan fácilmente, ya que ciertos gases de la atmósfera terrestre, tales </li></ul><ul><li>como el CO 2 y el vapor de agua, la absorben y la envían de nuevo hacia la </li></ul><ul><li>tierra. Este proceso se denomina efecto invernadero. </li></ul><ul><li>El efecto invernadero es esencial para mantener caldeada la superficie de la </li></ul><ul><li>Tierra. Sin este proceso, la tierra sería un planeta helado. </li></ul>
  36. 44. La radiación solar que llega a la superficie Terrestre varía de un Lugar para otro D O S F A C T O R E S C A U S A N T E S En primer lugar: A latitudes más altas, la radiación llega a la superficie con una mayor inclinación, y por ello se extiende sobre un área mayor En segundo lugar: La radiación que llega a la atmósfera con una marcada inclinación, atravesará una capa de aire mayor para llegar a la superficie terrestre. Tropezará con un mayor número de partículas y de esta forma, se reflejará hacia el espacio una mayor cantidad de radiación
  37. 45. <ul><li>La temperatura es mayor en los trópicos, cerca del ecuador, que en los polos. </li></ul><ul><li>El eje vertical de la tierra está inclinado 23,5º respecto al sol, esta situación es la causante </li></ul><ul><li>de la variación estacional de la temperatura y de la duración de los días. </li></ul><ul><li>Tan sólo en el ecuador hay exactamente 12 horas de luz diurna y 12 horas de oscuridad </li></ul><ul><li>todos los días del año. </li></ul><ul><li>Aunque en teoría todos los puntos de la Tierra deberían recibir la misma cantidad de luz </li></ul><ul><li>diaria a lo largo del año, la inclinación de la tierra provoca que las zonas ecuatoriales </li></ul><ul><li>reciban más luz que las demás. </li></ul>
  38. 46. <ul><li>Aunque en teoría, todos los puntos de la tierra deberían recibir la misma cantidad de </li></ul><ul><li>luz diaria a lo largo del año, la inclinación de la tierra provoca que las zonas </li></ul><ul><li>ecuatoriales reciban más luz que las demás. </li></ul><ul><li>En latitudes altas, donde el sol nunca incide perpendicularmente, la radiación solar </li></ul><ul><li>que llega a lo largo de todo el año es menor que en otras partes del planeta. </li></ul><ul><li>Del mismo modo que ocurre con la radiación solar, las temperaturas medias anuales </li></ul><ul><li>son más altas en las regiones tropicales y disminuyen hacia los polos. </li></ul>
  39. 47. La temperatura del aire disminuye con la altitud <ul><li>Las moléculas de aire que se encuentran bajo presión, chocan </li></ul><ul><li>unas con otras, aumentando así la temperatura. </li></ul><ul><li>Cuando el aire cálido asciende, la presión sobre él disminuye. El </li></ul><ul><li>aire se expande, entonces se reduce el número de colisiones y el </li></ul><ul><li>aire se enfría. Este proceso se denomina enfriamiento adiabático . </li></ul><ul><li>La velocidad del enfriamiento adiabático depende de la humedad </li></ul><ul><li>del aire. </li></ul><ul><li>El enfriamiento adiabático del aire seco es de aproximadamente </li></ul><ul><li>10 ºC por cada 1 000 m de altitud. </li></ul><ul><li>El aire húmedo se enfría más lentamente. </li></ul><ul><li>La tasa de cambio de la temperatura con la altitud se denomina </li></ul><ul><li>gradiente adiabático . </li></ul>
  40. 48. La circulación de las masas de aire se producen a nivel global <ul><li>La región ecuatorial es la que recibe la mayor cantidad anual de radiación solar. El aire caliente </li></ul><ul><li>se eleva, a causa de que es menos denso que el aire más frío que tiene por encima. </li></ul><ul><li>El aire caldeado de la región tropical sube a la parte alta de la atmósfera, provocando una bajada </li></ul><ul><li>de presión en la superficie terrestre. </li></ul><ul><li>La elevación de nuevas masas de aire causa un empuje que hace que el aire de las capas altas se </li></ul><ul><li>desplacen hacia los polos en dirección norte y sur. A medida que las masas de aire se aproximan </li></ul><ul><li>a los polos, se enfrían y se hacen más pesadas, cayendo sobre las regiones Ártica y Antártica. </li></ul><ul><li>Las masas de aire en descenso incrementan la presión a nivel de la superficie. </li></ul><ul><li>Después, el aire más frío y pesado se mueve en dirección al ecuador, reemplazando así al aire </li></ul><ul><li>cálido que se eleva en los trópicos. </li></ul>
  41. 49. <ul><li>LA tierra gira sobre su eje de oeste a este, provocando una desviación de la circulación de las </li></ul><ul><li>masas de aire. A este efecto se le llama fuerza de Coriolis . </li></ul><ul><li>Lleva este nombre en honor al matemático francés del siglo XIX G. C. Coriolis, que fue el primero </li></ul><ul><li>en estudiar este fenómeno. </li></ul><ul><li>La rotación de la tierra hace que todos los objetos en movimiento situados en el hemisferio norte, </li></ul><ul><li>incluyendo las masas de aire, se desvíen en el sentido de las agujas de un reloj, y todos aquellos en </li></ul><ul><li>el hemisferio sur, en sentido contrario a las agujas de un reloj. </li></ul>
  42. 50. EXPLICACIÓN DE LA FUERZA DEL EFECTO CORIOLIS: La fuerza coriolis evita que las masas de aire fluyan directamente del ecuador hacia los Polos. Su efecto crea una serie de cinturones de vientos dominantes, que toman el nombre de la dirección de donde proceden. En las regiones polares encontramos los vientos Polares del este; cerca del ecuador se encuentran los alisios del este. En las latitudes Medias encontramos los vientos del oeste. Todos estos cinturones rompen el flujo directo Del aire hacia el ecuador y el flujo de las capas altas hacia los polos, en una serie de células de convección. Estas células de convección provocan la aparición de un a serie De zonas de alta o baja presión.
  43. 52. La energía solar, el viento y la rotación de la tierra originan las corrientes oceánicas <ul><li>El régimen global de vientos origina los patrones generales de circulación superficial en los océanos. </li></ul><ul><li>Estos movimientos sistemáticos de las masas de agua se denominan corrientes . </li></ul><ul><li>En cada océano existen dos grandes corrientes circulares dominantes llamadas circuitos. Dentro de </li></ul><ul><li>cada circuito, las corrientes oceánicas se mueven en el sentido de las agujas del reloj en el </li></ul><ul><li>hemisferio norte y en sentido contrario en el hemisferio sur. </li></ul><ul><li>En el ecuador, los vientos alisios empujan las aguas superficiales hacia el oeste. </li></ul><ul><li>Cuando las masas da agua llegan a los continentes, se separan en dos corrientes, una hacia el norte </li></ul><ul><li>y otra hacia el sur, siguiendo la costa este de los continentes y formando los circuitos norte y sur. </li></ul><ul><li>En los alrededores del continente antártico, las corrientes oceánicas circulan sin obstáculos </li></ul><ul><li>alrededor del globo. </li></ul>
  44. 53. La temperatura influye sobre la humedad del aire <ul><li>La cantidad de agua que puede contener un volumen concreto de aire depende de la temperatura. </li></ul><ul><li>El aire cálido puede contener más agua que el aire frio. </li></ul><ul><li>La cantidad máxima de vapor de agua que puede contener un volumen de aire, a una temperatura </li></ul><ul><li>concreta, se denomina presión de vapor a saturación . Esta cantidad aumenta con la temperatura. </li></ul><ul><li>La humedad relativa es la cantidad de agua en el aire, expresada como un porcentaje de la presión </li></ul><ul><li>de vapor a saturación. </li></ul><ul><li>En el punto de saturación de la presión de vapor, la humedad relativa es de 100%. </li></ul><ul><li>Si el aire se enfría mientras la humedad permanece constante, la humedad relativa aumenta, debido </li></ul><ul><li>a que el aire frío puede contener menos agua que el aire caliente. </li></ul><ul><li>Si el aire se enfría por debajo de la presión de vapor a saturación (100% de humedad relativa), el </li></ul><ul><li>agua se condensa formando nubes. </li></ul><ul><li>Cuando las partículas de agua o hielo se hacen demasiado pesadas como para mantenerse </li></ul><ul><li>suspendidas en el aire, precipitan en forma de lluvia o de nieve. </li></ul><ul><li>Pensemos en el rocío o el hielo que encontramos en una mañana fría. Cuando cae la noche, la </li></ul><ul><li>temperatura desciende y aumenta la humedad relativa. Las frías temperaturas nocturnas alcanzan </li></ul><ul><li>el punto de rocío, el agua se condensa y forma el rocío, de forma que disminuye la cantidad de agua </li></ul><ul><li>en el aire. Al salir el sol, la temperatura del aire aumenta y también la cantidad de humedad que </li></ul><ul><li>el aire puede contener. Entonces el rocío se evapora, aumentando así la presión de vapor del aire. </li></ul>Humedad Relativa PV real PV a saturación 100 X =
  45. 54. La precipitación tiene un patrón global A medida que los vientos del oeste circulan sobre los océanos de las zonas tropicales, absorben humedad. El aire caliente se enfría al elevarse. Cuando éste alcanza el punto de rocío, se forman las nubes y el agua precipita en forma de lluvia. Este proceso produce gran cantidad de precipitaciones en las regiones tropicales de Asia suroriental, Sudamérica y África, así como lluvias importantes en el sudeste de Norteamérica.
  46. 55. La mayoría de los organismos viven en microclímas <ul><li>El informe del tiempo de hoy puede decir que la temperatura es de </li></ul><ul><li>28 ºC y el cielo está despejado. Sin embargo, las condiciones </li></ul><ul><li>ambientales pueden ser bastante diferentes bajo tierra o en su </li></ul><ul><li>superficie, bajo la vegetación o al sol, en la ladera de una montaña o </li></ul><ul><li>en su cima. </li></ul><ul><li>El calor, la humedad, el viento y la luz pueden variar enormemente </li></ul><ul><li>de un punto a otro del terreno, creando un amplio rango de climas </li></ul><ul><li>localizados. Estos microclimas definen las condiciones en que viven </li></ul><ul><li>los organismos. </li></ul><ul><li>La vegetación regula el microclima de una zona, especialmente a </li></ul><ul><li>nivel del suelo, al influir sobre la dirección y la fuerza del viento, </li></ul><ul><li>la humedad, la evaporación y la temperatura del suelo. A la sombra </li></ul><ul><li>la temperatura a ras de suelo es menor que en los lugares expuestos </li></ul><ul><li>a la luz del sol. </li></ul><ul><li>En un día de verano, una cubierta vegetal densa puede hacer que el </li></ul><ul><li>rango de temperaturas diarias a 25 mm del suelo sea entre 7 y 12 ºC </li></ul><ul><li>menor que la temperatura del suelo en campo abierto. </li></ul><ul><li>En el interior de una vegetación densa, una hierba espesa y una </li></ul><ul><li>cubierta vegetal baja, el aire estará completamente calmado a nivel </li></ul><ul><li>del suelo. Esta calma es una característica destacada del microclima </li></ul><ul><li>próximo al suelo. Esto influye, además, sobre la temperatura y la </li></ul><ul><li>humedad, creando un ambiente favorable para los insectos y otros </li></ul><ul><li>animales del suelo. </li></ul>
  47. 56. <ul><li>También encontramos amplios gradientes microclimáticos en las superficies cóncavas de </li></ul><ul><li>los valles y depresiones del terreno. La temperatura de estos lugares es menor durante la </li></ul><ul><li>noche, especialmente en invierno, y mayor durante el día, particularmente en verano. Su </li></ul><ul><li>humedad relativa también suele ser mayor. Al estar protegido del viento, el aire se </li></ul><ul><li>mantiene estancado. </li></ul><ul><li>La luz del sol lo calienta y la vegetación terrestre lo refresca, en contraposición a lo que </li></ul><ul><li>ocurre en zonas convexas del terreno, más expuestas al viento y con las capas de aire más </li></ul><ul><li>mezcladas. Por la tarde, el aire frío de las partes más altas de las laderas fluyen hacia </li></ul><ul><li>pequeñas depresiones, formando bolsas de aire frío. </li></ul><ul><li>El vapor de agua de este aire frío se condensa, formando la niebla de los valles. Si la </li></ul><ul><li>temperatura baja lo suficiente, en las depresiones se forman zonas con escarcha. Estas </li></ul><ul><li>zonas con escarcha suelen estar ocupadas por plantas distintas de las que viven en los </li></ul><ul><li>terrenos circundantes más elevados. </li></ul>
  48. 57. <ul><li>La topografía montañosa influye sobre los microclimas regionales y locales modificando el </li></ul><ul><li>régimen de precipitaciones. Las montañas interceptan el flujo de aire. Cuando una masa de </li></ul><ul><li>aire encuentra una montaña, asciende y se enfría, entonces se satura (ya que el aire frío </li></ul><ul><li>puede contener mucha menos agua que el aire cálido) y libera gran parte de su humedad </li></ul><ul><li>sobre la ladera de barlovento (expuesta al viento). </li></ul><ul><li>Cuando el aire frío y seco desciende de nuevo por la parte de sotavento, se calienta y </li></ul><ul><li>absorbe humedad. Como resultado, la ladera de barlovento de una montaña suele presentar </li></ul><ul><li>una vegetación más densa y vigorosa, asi como un mayor número de especies y animales, </li></ul><ul><li>que la ladera de sotavento, en la que aparecen algunas zonas áridas o secas, con condiciones </li></ul><ul><li>incluso similares a los desiertos. Este fenómeno se denomina sombra de lluvia . </li></ul>
  49. 58. FACTORES ABIÓTICOS QUÍMICOS <ul><li>Son los factores de naturaleza química que inciden en el desarrollo de un ecosistema, así tenemos el pH, la composición química de los sustratos como el suelo, agua y aire. </li></ul>HUMUS: es la sustancia compuesta por productos orgánicos de naturaleza coloidal, que provienen de la descomposición de los restos orgánicos, principalmente vegetales, resultantes de la acción de los microorganismos (hongos y bacterias). Se caracteriza por su color negruzco, debido a la gran cantidad de carbono que contiene.
  50. 59. COMPOSICIÓN DEL SUELO <ul><li>Es el sustrato sobre el que se desarrollan la mayoría de organismos que viven sobre o dentro de la litósfera. </li></ul><ul><li>La textura del suelo es la determinación que permite valorar los diversos componentes del suelo (arena, limo y arcilla). </li></ul>ARCILLA: partículas constitutivas del suelo cuyo diámetro es menor de los 0.002 mm. Sistema coloidal del suelo que retiene la mayor cantidad de agua y materia orgánica..
  51. 60. EL SUELO <ul><li>MATERIALES MINERALES DEL SUELO </li></ul><ul><li>TIPO DE MATERIAL DIÁMETRO EN MM </li></ul><ul><li>GUIJARRO 64 - 256 </li></ul><ul><li>GRAVA 4 - 64 </li></ul><ul><li>ARENA GRUESA 1 - 2 </li></ul><ul><li>ARENA FINA 0.25 – 0.10 </li></ul><ul><li>LIMO 0.05 - 0.002 </li></ul><ul><li>ARCILLA COLOIDAL menos de 0.002 </li></ul>LIMO: Roca sedimentaria compuesta principalmente del *mineral calcita (CaCO 3 ).
  52. 61. PROPIEDADES DEL SUELO SEGÚN SU COMPOSICIÓN     Arenoso Arcilloso Calizo  Permeabilidad  alta  nula  media  Almacenamiento de agua  poco  mucho  poco  Aireación  buena  mala  buena  Nutrientes  pocos  muchos  mucho calcio 
  53. 62. HORIZONTES O PERFIL DEL SUELO <ul><li>El perfil del suelo está construido por capas u horizontes que se distinguen entre sí por diferencias en el color y la apariencia. </li></ul>Un suelo franco, es el mejor suelo agrícola, tiene igual proporción de arena, limo y arcilla (33% de cada uno).
  54. 64. PERFIL DEL SUELO <ul><li>El Horizonte A es el más superficiales, posee la nomenclatura A oo y A o son considerados los horizontes orgánicos del suelo (30% materia orgánica). </li></ul><ul><li>Los estratos A 1 , A 2 y A 3 son considerados horizontes minerales, pues su contenido de material orgánico es menor del 20%). </li></ul>Las leguminosas como la Vicia faba infectada con la bacteria simbiótica Rhizobium leguminosarum, fijadora de nitrógeno, excreta al suelo nitrógeno soluble (ácido aspártico) que incrementa el nivel de fertilidad del suelo.
  55. 66. PERFIL DEL SUELO <ul><li>El horizonte B es aquél donde se manifiesta la iluviación (proceso que consiste en la acumulación de arcillas silicatadas, hierro, aluminio o humus en forma individual o combinada. </li></ul><ul><li>El horizonte C (parental del suelo) </li></ul><ul><li>Se acumulan sales de carbonato de calcio y magnesio. Puede coincidir con la roca madre del suelo. La actividad biológica es nula. </li></ul><ul><li>El horizonte D es la roca madre: granito, arenisca o caliza. </li></ul>
  56. 67. LA DINÁMICA DEL SUELO <ul><li>En el suelo se presentan los fenómenos de iluviación, translocación, deposición, erosión, lixiviación e intemperización. </li></ul><ul><li>Se produce el reciclaje biológico, proceso que se establece mediante los ciclos biogeoquímicos del nitrógeno, azufre, carbono, etc. </li></ul>
  57. 68. El OXÍGENO <ul><li>Tienen importancia fundamental en el intercambio de los organismos con su ambiente (fotosíntesis y respiración). </li></ul><ul><li>El oxígeno constituye el 21% de la atmósfera. </li></ul><ul><li>A mayor altitud menor concentración de oxígeno. </li></ul>
  58. 69. DISPONIBILIDAD DE OXÍGENO EN EL AMBIENTE <ul><li>En el suelo hay 10% o menos de oxígeno para un suelo arcilloso, bien drenado o aireado, en suelos inundados el porcentaje disminuye. </li></ul><ul><li>La presencia de oxígeno condiciona la presencia de organismos aerobios estrictos dentro del suelo o de organismos anaerobios. </li></ul>
  59. 70. EL OXÍGENO EN EL MEDIO ACUÁTICO <ul><li>La principal fuente de oxígeno es la fotosíntesis del plancton y vegetales sumergidos. </li></ul><ul><li>La solubilidad del oxígeno en el agua se relaciona con la temperatura, concentración de sales, presión acuática, por lo que en el agua existe 25 veces menos cantidad de oxígeno que en el aire. </li></ul>
  60. 71. EL OXÍGENO EN EL MEDIO ACUÁTICO <ul><li>La demanda bioquímica de oxígeno (DBO). </li></ul><ul><li>Es el Oxígeno consumido en la degradación de sustancias oxidables del agua por la acción microbiológica. </li></ul><ul><li>Un valor DBO elevado indica un agua con mucha materia orgánica. El subíndice cinco indica el número de días en los que se ha realizado la medida. (DBO 5 ). </li></ul>
  61. 72. Tipo de agua según su DBO (mg/L) <ul><li>Agua potable 0.75 a 1.5 </li></ul><ul><li>Agua poco contaminada 5 a 50 </li></ul><ul><li>Agua potable negra municipal 100 a 400 </li></ul><ul><li>Residuos industriales 500 a 10 000 </li></ul>
  62. 73. EL OXÍGENO EN EL MEDIO ACUÁTICO <ul><li>El nivel de oxígeno es más variable en el agua que en el aire. </li></ul><ul><li>Influye en la concentración del gas: los organismos, la temperatura, la concentración de sales y la presión interna del sistema. </li></ul><ul><li>A los 200 m. de profundidad solo llega el 1% de la luz solar. </li></ul>
  63. 74. ANHIDRIDO CARBÓNICO <ul><li>Constituye tan solo el 0,03% del aire por lo que en relación con el oxígeno representa una proporción de 1CO 2 / 700 O 2 . </li></ul><ul><li>En el medio acuático el nivel de CO 2 es más elevado que el de la atmósfera, ya que en el agua puede presentarse también bajo la forma de carbonatos y bicarbonatos, los que incrementan esta concentración. </li></ul>
  64. 75. CO 2 EN EL AMBIENTE ACUÁTICO <ul><li>El agua de mar posee una cantidad de sales disueltas equivalentes a la tercera parte de su composición porcentual (33%) que equivale al 4,7% en volumen, a diferencia de la presente en la atmósfera (0.03%). </li></ul>
  65. 76. CO 2 EN EL AMBIENTE ACUÁTICO <ul><li>El CO 2 en el agua manifiesta un estrecha relación con el pH existente. </li></ul><ul><li>Si el pH es ácido el CO 2 se encuentra libre, en pH cercanos a la neutralidad casi todo el anhídrido se encuentra en forma de iones bicarbonato (HCO 3 ) - . </li></ul><ul><li>A pH elevados (alcalino) el anhídrido se convierte en iones carbonato (CO 3 ) = . </li></ul>
  66. 77. CO 2 EN EL AMBIENTE ACUÁTICO <ul><li>A pH elevados (alcalino) el anhídrido se convierte en iones carbonato (CO 3 ) = . </li></ul>CO 2 libre CO 3 = carbonatos 4 8 12 HCO 3 - bicarbonatos CO2 en el agua pH
  67. 78. Biota o Comunidad Biótica T R E S C A T E G O R I A S B A S I C A S PRODUCTORES CONSUMIDORES SAPROFITOS Y DESCOMPONEDORES AUTÓTROFOS HETERÓTROFOS
  68. 80. Todos los organismos del ecosistema, se alimentan de materia orgánica como fuente de energía y nutrientes: los animales, los hongos (setas, mohos y otros organismos similares) muchas bacterias e incluso unas cuantas plantas superiores como la Monotropa uniflora que no tiene clorofila Las plantas verdes son indispensables en cualquier ecosistema, propician la producción de la materia orgánica que sustenta a todos los otros organismos del sistema Los organismos de la biosfera pueden dividirse en dos categorías AUTÓTROFOS HETERÓTROFOS <ul><li>De autós: propio, por uno mismo; y trofés </li></ul><ul><li>alimentación. </li></ul><ul><li>Los más importantes y comunes son las plantas </li></ul><ul><li>verdes, sin embargo, unas cuantas bacterias </li></ul><ul><li>emplean un pigmento purpúreo para realizar </li></ul><ul><li>la fotosíntesis </li></ul>
  69. 81. PRODUCTORES <ul><li>Son principalmente las plantas verdes, que aprovechan la energía </li></ul><ul><li>luminosa del Sol para convertir agua y dióxido de carbono (absorbido </li></ul><ul><li>del aire o el agua) en un azúcar llamado glucosa y liberar oxígeno </li></ul><ul><li>como subproducto (fotosíntesis). </li></ul><ul><li>La clorofila, un pigmento verde, es la molécula que los vegetales </li></ul><ul><li>emplean para absorber la energía luminosa para la fotosíntesis (en </li></ul><ul><li>algunos casos, este color puede estar sombreado de pigmentos rojos </li></ul><ul><li>o marrones; así, las algas rojas y las pardas también realizan la </li></ul><ul><li>fotosíntesis). </li></ul><ul><li>Todos los principales ecosistemas tienen sus productores particulares </li></ul><ul><li>que realizan la fotosíntesis (plantas de tamaño mediano: la hierba, </li></ul><ul><li>las margaritas y los cactos, y hasta los árboles gigantescos). </li></ul><ul><li>Las moléculas y materiales orgánicos están formados de átomos </li></ul><ul><li>enlazados de carbono e hidrógeno. Esta estructura tiene su origen en </li></ul><ul><li>el proceso de la fotosíntesis, que une átomos de carbono tomados del </li></ul><ul><li>CO 2 para formar compuestos orgánicos. </li></ul><ul><li>Las plantas verdes se sirven de la luz como fuente de energía para </li></ul><ul><li>producir todas las complejas moléculas orgánicas que necesita su </li></ul><ul><li>organismo a partir de los compuestos químicos inorgánicos simples </li></ul><ul><li>(CO 2 , H 2 O, minerales) presentes en el medio. Cuando ocurre esta </li></ul><ul><li>conversión de materia inorgánica en compuestos orgánicos, parte </li></ul><ul><li>de la energía luminosa queda almacenada en ellos. </li></ul>
  70. 83. HETERÓTROFOS CONSUMIDORES <ul><li>Comprenden una gran variedad de organismos, e incluyen grupos tan diversos como los protozoarios, </li></ul><ul><li>gusanos, los peces, los insectos, los reptiles, los anfibios, las aves y los mamíferos (entre éstos el hombre). </li></ul><ul><li>Los consumidores se clasifican de acuerdo con su fuente de alimentos: </li></ul><ul><ul><li>Consumidores primarios o herbívoros: que se alimentan de productores. </li></ul></ul><ul><ul><li>Consumidores secundarios: animales que se alimentan de los consumidores primarios. </li></ul></ul><ul><ul><li>Ejemplo: Los alces, que se alimentan de hierba, son consumidores primarios; en tanto que los lobos </li></ul></ul><ul><ul><li>que comen alces, son secundarios. </li></ul></ul><ul><ul><li>También puede haber consumidores de tercero y cuarto órdenes y hasta superiores y ciertos animales </li></ul></ul><ul><ul><li>ocupan más de un lugar en la escala. </li></ul></ul><ul><ul><li>Ejemplo: El ser humano son consumidores primarios cuando ingieren hortalizas, secundario si comen </li></ul></ul><ul><ul><li>carne de res y terciarios si comen peces que se alimentan de otros que a su vez consumen algas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Los consumidores de segundo orden y superiores se llaman también carnívoros. </li></ul></ul><ul><ul><li>Los que se alimentan tanto de plantas como de animales se denominan omnívoros. </li></ul></ul><ul><li>Se llama depredador al animal que ataca, mata y se come a otro, que recibe el nombre de presa. Se dice </li></ul><ul><li>que sostienen una relación de depredador y presa. </li></ul><ul><li>Los parásitos son otra categoría de consumidores, son organismos vegetales o animales, que se alimentan </li></ul><ul><li>de su presa (huésped) durante un largo periodo, por lo regular sin matarla, aunque a veces la debilitan </li></ul><ul><li>tanto que la vuelven propensa a que la maten otros depredadores o las condiciones adversas (los parásitos </li></ul><ul><li>pueden vivir dentro o fuera de su huésped). Hay una asociación huésped-parásito </li></ul>
  71. 84. SAPROFITOS Y DESCOMPONEDORES DE DETRITOS HETERÓTROFOS <ul><li>Se llama detritos a los materiales vegetales muertos, como hojas, ramas y troncos caídos y hierba </li></ul><ul><li>seca, así como a los desechos fecales de animales y a veces a sus cadáveres. </li></ul><ul><li>Los organismos saprofitos o detritóvoros se han especializado en alimentarse de estos elementos. </li></ul><ul><li>Ejemplos: las lombrices de tierra, los miriópodos, los cangrejos de río, las termitas, las hormigas </li></ul><ul><li>y los escarabajos </li></ul><ul><li>Podemos identificar saprofitos primarios (que se alimentan directamente de detritos); secundarios </li></ul><ul><li>(que se alimentan de los primarios), etc. </li></ul><ul><li>Un grupo extremadamente importante de devoradores primarios de detritos es el de los </li></ul><ul><li>descomponedores de detritos: hongos y bacterias de putrefacción. </li></ul><ul><li>Ejemplo: Las hojas secas y la madera de árboles o ramas muertos, se pudren; pero la putrefacción </li></ul><ul><li>es el resultado de la actividad metabólica de hongos y bacterias que secretan enzimas </li></ul><ul><li>digestivas que descomponen la madera en azúcares más simples que son absorbibles </li></ul><ul><li>como nutrimento. </li></ul><ul><li>Llamamos a estos organismos descomponedores de detritos, y por la índole de su comportamiento </li></ul><ul><li>los agrupamos entre los saprofitos porque su función en el ecosistema es la misma. </li></ul><ul><li>Los descomponedores son el alimento de saprofitos secundarios, protozoarios, ácaros, insectos y </li></ul><ul><li>gusanos y cuando mueren, su cuerpo se añade a los detritos y se convierten en fuente de energía </li></ul><ul><li>para más saprofitos </li></ul>
  72. 86. Autótrofos: Elaboran su propia materia Orgánica a partir de nutrientes inorgánicos y una fuente de Energía del ambiente Heterótrofos: Se alimentan de materia orgánica para obtener energía PRODUCTORES Plantas verdes fotosintéticas: se sirven de la clorofila para absorber la energía luminosa Bacterias fotosintéticas: se sirven de un pigmento purpúreo para absorber la energía de la luz. Bacterias quimiosintéticas: emplean compuestos químicos inorgánicos altamente energéticos, como el sulfuro de hidrógeno CONSUMIDORES SAPROFITOS Y DESCOMPONEDORES Organismos que se alimentan de materia orgánica muerta Consumidores primarios/ herbívoros: Animales que se alimentan sólo de vegetales Consumidores secundarios/carnívoros: Animales que se alimentan de los Consumidores primarios. Consumidores de orden superior/ carnívoros: animales que se alimentan de otros carnívoros. Omnívoros: consumidores que se alimentan tanto de plantas como de animales Parásitos: Vegetales o animales que toman como Huésped a otra planta o animal para Alimentarse de él durante un periodo Prolongado. Descomponedores: hongos y bacterias de putrefacción. Saprofitos primarios: organismos que se alimentan directamente de detritos Saprofitos secundarios y de orden superior: se alimentan de saprofitos primarios.
  73. 88. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS ORGANISMOS AUTÓTROFOS FOTO Y QUIMIOSINTÉTICOS <ul><li>- Energía Cinética </li></ul><ul><li>- Entropía </li></ul><ul><li>- Joules y Equivalente </li></ul><ul><li>Mecánico del Calor </li></ul><ul><li>1º Y 2º Leyes de la </li></ul><ul><li>Termodinámica </li></ul>PRODUCTIVIDAD REAL Y PRODUCTIVIDAD PRIMARIA NETA FUENTES DE ENERGÍA RENOVABLES NO RENOVABLES Como la fijación biológica de nitrógeno y otros procesos Petróleo o uranio CONCEPTOS DE ENERGÍA EN EL ECOSISTEMA FLUJO DE MATERIA Y ENERGÍA EN EL ECOSISTEMA ENERGÍA EN EL ECOSISTEMA LUZ ULTRAVIOLETA ESPECTRO VISIBLE LUZ INFRARROJA EFECTO INVERNADERO Y SOBRECALENTAMIENTO DEL PLANETA Base energética sustentable de Los heterótrofos
  74. 89. LA ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS IMPORTANCIA DE LA ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS ENERGÍA MATERIA CALORIA Capacidad de producir trabajo o de transferir calor Representa algo dotado de masa y, por tanto, ocupa un lugar en el espacio Calor requerido para elevar la temperatura de un gramo (un milímetro) de agua un Grado centígrado. 1Kcal = 1 000 calorías La materia puede transformarse en energía y la energía en materia
  75. 90. EJEMPLO: En el proceso respiratorio, donde los alimentos se desdoblan y liberan energía química que poseen, la cual permanece almacenada en las células en forma de la molécula de ATP (aprox. 8 Kcal. de energía). La transformación de energía en materia se presenta en el proceso recíproco, es decir en la fotosíntesis, la cual permite almacenar la energía radiante del sol como materiales químicos orgánicos, del tipo de azúcares que representan la base energética de todos los seres vivos del planeta.
  76. 91. En la superficie terrestre, así como en el mar y las aguas dulces, las células u Organismos autótrofos fotosintéticos y los heterótrofos son mutuamente Dependientes ya que los mecanismos de la respiración y la fotosíntesis son Recíprocos. Aun las estructuras bien organizadas unicelulares o pluricelulares autótrofos y heterótrofos están sujetos a la tendencia natural de disminuir el “ orden energético” e incrementar el “desorden”, es decir, la pérdida de energía sin un aprovechamiento útil. Por la primera y segunda leyes de la termodinámica E X P L I C A D A
  77. 92. LEYES DE LA TERMODINÁMICA <ul><li>PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA: </li></ul><ul><li>(postulado por Mayer en 1841) </li></ul><ul><li>Conocida como “El principio de la conservación de la energía” </li></ul><ul><li>Afirma: “La energía no se crea ni se destruye sólo se transforma” </li></ul><ul><li>SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA: </li></ul><ul><li>“ Cualquier conversión energética terminará con menos energía de la que </li></ul><ul><li>tenía al comenzar” </li></ul><ul><li>Sin entrada de energía, tarde o temprano todos los sistemas transformarán </li></ul><ul><li>su energía en calor, la perderán y se detendrán. </li></ul><ul><li>Se introduce el concepto termodinámico entropía (medida del desorden) </li></ul><ul><li>ENTROPIA: Se define como el rango de desorden o de degradación; mayor </li></ul><ul><li>entropía significa mayor desorden. </li></ul>Sin entrada de energía, todo marcha en una sola dirección, hacia una mayor entropía y se manifiesta en el hecho de que todos los objetos hechos por el hombre tienden a degradarse, sin que observemos jamás el proceso inverso
  78. 93. EJEMPLO: Los productores (plantas verdes), cumplen la función de formar moléculas orgánicas de energía potencial elevada para su organismo a partir de la materia inerte de baja energía del medio como CO 2 , H 2 O y unos cuantos compuestos disueltos de nitrógeno, fósforo y otros elementos. Esta conversión “cuesta arriba” es posible por la energía luminosa que absorbe la clorofila. Por su parte, todos los consumidores, saprofitos y descomponedores de detritos toman de los productores la energía que necesitan para moverse y para otras funciones corporales de comer y descomponer materia orgánica.
  79. 94. RELACIONES INTRAESPECÍFICAS <ul><li>Son las actividad que se realizan al interior de un grupo de individuos de la misma especies para facilitar la búsqueda de alimento, la protección de los depredadores y el aumento de la actividad reproductiva. </li></ul><ul><li>En las relaciones intraespecíficas existen algunos efectos negativos como la competencia de los recursos y la diseminación de enfermedades. </li></ul>
  80. 95. <ul><li>La agrupación de individuos de la misma especie puede producir tres efectos: cooperación, competencia e interferencia. </li></ul><ul><li>LA COOPERACIÓN </li></ul><ul><li>Es una relación favorable al individuo y al conjunto para la alimentación, la defensa, el trabajo, etc. </li></ul><ul><li>Es el típico caso de las colmenas (abejas, avispas) y de los grupos familiares o clanes (vicuña). </li></ul>RELACIONES INTRAESPECÍFICAS
  81. 96. <ul><li>LA COMPETENCIA </li></ul><ul><li>Se da cuando los individuos compiten por el espacio o el alimento necesario para otros, con variadas consecuencias para el individuo (la migración, la desnutrición, la falta de protección, el decaimiento, el estrés y hasta la muerte). Es el caso de la vicuña en que un macho adulto posee un promedio de 6 hembras. </li></ul><ul><li>LA INTERFERENCIA </li></ul><ul><li>Se da cuando los individuos se hacinan en un espacio estrecho, con consecuencias síquicas y fisiológicas (luchas, amenazas, heridas y muerte). Por lo general se produce por el aumento de la población en un espacio limitado y con escasa disponibilidad de alimentos.    </li></ul>
  82. 97. Relaciones Inter-específicas <ul><li>Dos especies pueden interactuar en forma que es posible que se beneficien, dañen o no afecten una a la otra. </li></ul><ul><li>DEPREDACIÓN </li></ul><ul><li>Forma de interacción en que un organismo de una especie denominada depredador, se alimenta de otra especies denominada presa. </li></ul><ul><li>PARASITISMO </li></ul><ul><li>Es un caso especial de depredación en la que el depredador (parásito) es mucho menor que su presa (hospedero) y vive dentro o fuera de su presa viva. </li></ul>
  83. 98. <ul><li>MUTUALISMO O SIMBIOSIS : </li></ul><ul><li>Interacción donde las dos especies participantes se benefician en común y se han hecho dependientes una de la otra. </li></ul><ul><li>COMENSALISMO </li></ul><ul><li>Cuando los organismos llamados comensales aprovechan del sobrante de la comida del patrón así como de mudas, descamaciones. </li></ul><ul><li>ALELOPATIAS: </li></ul><ul><li>Es la supresión de la germinación y el crecimiento o la limitación de la presencia de algunas plantas como resultado de la liberación de inhibidores químicos por otras especies. </li></ul>
  84. 100. LAS CADENAS ALIMENTICIAS <ul><li>Las cadenas tróficas o alimenticias están conformadas por el conjunto de relaciones entre los seres vivos: productores, consumidores y desintegradores. </li></ul><ul><li>Las cadenas alimentarias suelen tener cuatro o cinco eslabones - seis constituyen ya un caso excepcional. </li></ul>
  85. 101. Las cadenas cortas son favorables desde el punto de vista energético <ul><li>En las cadenas cortas se aprovecha mejor el alimento y hay menos desperdicios. </li></ul><ul><li>plancton anchoveta hombre </li></ul><ul><li>(1 000 Kg ) (100 kg) (10 kg) </li></ul><ul><li>Si la cadena es larga la pérdida de energía será mayor: </li></ul><ul><li>plancton anchoveta pollo hombre </li></ul><ul><li>(1000 kg) (100 kg) (10 kg) (1 kg) </li></ul>
  86. 102. CADENAS y REDES TRÓFICAS <ul><li>CADENAS CORTAS </li></ul>Hierba vaca hombre  algas krill ballena algas rotíferos tardigrados nemátodos musaraña autillo CADENA LARGA
  87. 103. CADENAS ALIMENTICIAS <ul><li>Sólo el 10% de la energía disponible de un nivel trófico es incorporado en el siguiente. (Ley del 10%). </li></ul><ul><li>1 000 kg. de pasto </li></ul><ul><li>100 kg. de vicuña </li></ul><ul><li>10 kg. de peso del puma. </li></ul>
  88. 104. CADENAS y REDES TRÓFICAS <ul><li>El productor (Ichu en la Puna) alimenta a los consumidores herbívoros (mariposas, ratones, vicuña). </li></ul><ul><li>Estos a su vez alimentan a los consumidores carnívoros (lagartija, zorro, puma). </li></ul><ul><li>Estos a su vez alimentan a los carroñeros (cóndor) y desintegradores (coleópteros, moscas, hongos, bacterias). </li></ul>
  89. 105. REDES TRÓFICAS <ul><li>En un ecosistema, por más sencillo que éste sea, no existe sólo una cadena trófica, sino varias y que conforman una red trófica , que se entrecruza. </li></ul><ul><li>Por ejemplo: el ichu de la Puna no sólo alimenta a una especie, sino a muchas especies de herbívoros (vicuña, taruca, ratones, vizcacha, mariposas), y éstas a varias especies de carnívoros (puma, zorro, lagartijas, culebras). </li></ul>
  90. 107. Pirámides Tróficas <ul><li>La secuencia de la dependencia cuantitativa de la cadena trófica se expresa en pirámides tróficas , cuya base es ancha y la punta es angosta. </li></ul><ul><li>La masa viva o biomasa disminuye de abajo hacia arriba. </li></ul>
  91. 108. Ley del 10% 1 000 Kg. de plancton marino 100 Kg. de anchoveta 10 Kg. carne de pollo 1 kg. Peso Ser humano
  92. 109. Niveles de las Pirámides Tróficas <ul><li>La base es eL mundo inorgánico : el suelo, el agua, el aire (02, C02, nitrógeno) y la energía solar. </li></ul><ul><li>El segundo nivel lo constituyen los productores : las plantas, que producen alimentos por la actividad fotosintética. </li></ul>
  93. 110. Niveles de las Pirámides Tróficas <ul><li>En el tercer nivel están los herbívoros : o sea, los animales que se alimentan de plantas (vacas, vicuñas, llamas, ovejas, caballos, sachavacas, orugas, hormigas, etc). </li></ul><ul><li>El cuarto nivel está conformado por los omnívoros : los animales que se alimentan tanto de plantas como de otros animales. Tal es el caso de los monos, el sajino, el oso de anteojos, muchas aves, el ser humano, etc. </li></ul>
  94. 111. Niveles de las Pirámides Tróficas <ul><li>El quinto nivel lo constituyen los carnívoros : los animales que se alimentan de otros animales (puma, jaguar, zorro, tigrillos, lagartijas, culebras, etc.). </li></ul><ul><li>El sexto nivel lo constituyen los carroñeros y los desintegradores , que se alimentan de cadáveres (cóndor, gallinazos, etc.). </li></ul>
  95. 112. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS Los ciclos biogeoquímicos se refieren al flujo de los diferentes elementos químicos Del subsistema físico al subsistema biológico; y de este nuevamente al subsistema Físico, en donde los organismos tienen un papel regulador en el flujo de los elementos Todas las sustancias y elementos químicos presentes en el interior de los organismos (incluyendo H 2 O, C, N, O y otros) provienen de la intemperización de las rocas y minerales los cuales se ciclan a través de los ecosistemas. Estos ciclos que comprenden tanto lo biológico como el ciclaje de estas sustancias y elementos químicos se denominan CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
  96. 113. Nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas Elemento Químico Forma química de absorción por las plantas Concentración típica en tejido seco (%) Carbono (C) Hidrógeno (H) Oxígeno (O) HCO 3 - H + (agua) H 2 O, y otros óxidos 45 6 45 Macronutrientes Nitrógeno (N) Fósforo (P) Potasio (K) Calcio (Ca) Magnesio (Mg) Azufre (S) NH 4 + , NO 3 - H 2 PO 4 + , HPO 4 2- , PO 4 3- K+ Ca 2+ Mg 2+ SO 4 2- 1.5 0.2 1.0 0.5 0.2 0.1 Micronutrientes Hierro (Fe) Manganeso (Mn) Cobre (Cu) Zinc (Zn) Molibdeno (Mo) Boro (B) Cloro (Cl) Fe 2+ , quelatos Mn 2+ , quelatos Cu 2+ , quelatos Zn 2+ , quelatos MoO 4 2- , HMoO 4 - BO 3 3- Cl - 0.01 0.005 0.006 0.002 0.00001 0.002 0.01
  97. 114. CICLO HIDROLÓGICO CICLO HIDROLÓGICO <ul><li>En la Tierra hay alrededor de 1 400 millones de kilómetros cúbicos </li></ul><ul><li>de agua. </li></ul><ul><li>El 70% de la superficie terrestre está cubierta por agua; de ésta 97% </li></ul><ul><li>es salada y el restante 2% es hielo glaciar en los polos norte y sur. </li></ul><ul><li>Menos de 1% del agua de la Tierra es dulce, la cual es la que podemos </li></ul><ul><li>usar para beber, calentarnos, para la industria y otros muchos usos. </li></ul><ul><li>El cuerpo humano es 70% agua, cada sistema de nuestro organismo </li></ul><ul><li>la utiliza. </li></ul><ul><li>El agua forma el 83% de nuestra sangre. </li></ul><ul><li>El agua transporta los desperdicios de nuestro cuerpo. </li></ul><ul><li>El agua lubrica las articulaciones de nuestro cuerpo. </li></ul><ul><li>El agua mantiene estable la temperatura del cuerpo </li></ul><ul><li>El agua es parte de las células, las cuales constituyen todos los </li></ul><ul><li>organismos. </li></ul>
  98. 117. CICLO DEL CARBONO Carbono fijado por Fotosíntesis en Biomasas vegetales El CO 2 se disuelve en agua. El carbono se fija por Fotosíntesis en la biomasa de algas y fitoplancton Sedimentación de biomasa CO 2 en el aire Fuego Respiración celular de plantas, animales y descomponedores acuáticos y terrestres Quema de combustibles fósiles El carbón se fija como Carbonato de calcio en En las conchas (caliza) Conversión en carbón, petróleo, gas natural (combustibles fósiles) Vulcanismo Energía solar Millones de años Alimentación de heterótrofos respiración vegetal CO 2 CO 2 CO 2 Millones de años
  99. 124. CICLO DEL AZUFRE

×