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Ecología

  1. 1. Dinámica de las poblaciones: El número de organismos
  2. 2. ECOLOGÍA  Rama de la Biología.  Es la ciencia que estudia las interacciones que establecen los organismos unos con otros y con su ambiente físico.  Intenta descubrir de que manera los organismos afectan y son afectados por los factores bióticos y abióticos.  Define el modo en que estas interacciones determinan las clases y los números de organismos que se encuentran en un lugar
  3. 3. PROPIEDADES DE LAS POBLACIONES Grupo de organismos de la misma especie que se POBLACIÓN cruzan entre sí y que conviven en el espacio y en el tiempo.  Patrones de crecimiento La tasa de crecimiento de una población es el incremento en el número de individuos en una unidad dada de tiempo por cada individuo presente. Cambio del número de individuos en el tiempo
  4. 4. Cuando el número de individuos aumenta a un ritmo constante, se dice que la población aumenta con un crecimiento exponencial. Característico de poblaciones pequeñas con recursos abundantes Microorganismos cultivados en el laboratorio, insectos y malezas.
  5. 5. El número total de individuos de una población determinada que el ambiente puede sostener en ciertas condiciones particulares Capacidad de carga Modelo Logístico •El crecimiento logístico se hace gradualmente más lento a medida que la población se aproxima a la capacidad de carga. •La población se estabiliza en o cerca de la capacidad de carga. •El gráfico resultante es una curva en forma de S.
  6. 6. Patrones de mortalidad Chingolitos de la Bahía de San Francisco: Cada 100 huevos puestos:  26 se pierden antes de la eclosión  De las 74 crías vivas: 54 pueden abandonar el nido y en el primer año sobreviven 10.  Se reproducen en la siguiente estación, pero muere el 43%.  Solo quedan 6 de los 100
  7. 7.  Ostras: mortalidad elevada en etapa larvaria, pero cuando se adhiere a un sustrato, la expectativa de vida aumenta.  Hydra: la tasa de mortalidad es la misma en todas las edades.  Humano: la máxima mortalidad ocurre en lapso breve al final de la vida adulta.
  8. 8. Estructura de edades  Proporción de individuos de diferentes edades que se encuentran en la población.
  9. 9. Densidad de una población: es el número de individuos por unidad de área o volumen.  Número de ratones de campo por hectárea.  Número de paramecios por cm3 en un estanque.
  10. 10. Patrón de distribución espacial: describe la ubicación espacial de los organismos. a) Al azar: espaciamiento irregular. b) Agrupado: reunidos en manchones. c) Regular: espaciados uniformemente dentro del área.
  11. 11.  Las golondrinas muestran una disposición regular cuando están posadas en alambres telefónicos o en cables.  Los álamos muestran una disposición
  12. 12. Estrategias de vida: Estrategias de reproducción.  Grupos de características coadaptadas que afectan la supervivencia y la reproducción Historias de vida.  Varían de un individuo a otro dentro de una población y también de una población a otra entre organismos emparentados.  Los patrones comprenden variaciones determinadas genéticamente y sometidas a la selección natural.
  13. 13.  Los organismos enfrentan un compromiso entre la cantidad de tiempo y la energía que asignan a distintas actividades.  Un aumento en la asignación a una actividad (por ej. búsqueda de alimento) implica una reducción en el tiempo y energía disponibles para otras actividades (por ej. el cuidado de crías).  Un balance en la distribución de energía entre diferentes funciones resulta en una estrategia adaptativa de un organismo, y las condiciones ambientales en las que va
  14. 14. Características de estrategias reproductivas alternativas Pródiga (selección-r) Prudente (selección-k) Muchas crías Pocas crías Crías pequeñas Crías grandes Maduración rápida Maduración lenta Poco o ningún cuidado Cuidado parental parental intenso Reproducción una sola vez Reproducción («Big Bang ») muchas veces
  15. 15. Regulación del tamaño de la población  Densidad de la población de pupas de la polilla esfinge del pino (Dendrolimus pini) registrada durante un período de 60 años en un bosque de coníferas de Alemania.
  16. 16.  Variaciones durante un período de 30 años en el tamaño de la población reproductiva del carbonero común ( Parus major), un ave europea del mismo género que los carboneros y herrerillos de América del Norte, observados en una localidad de Holanda.
  17. 17.  Entre las influencias que afectan el tamaño y la densidad de una población hay factores limitantes específicos, que difieren en poblaciones diferentes: Luz, temperatura, agua disponible, salinidad, espacio para la nidificación y escasez (o exceso) de los nutrientes necesarios. “Si cualquier requerimiento esencial es escaso, o cualquier característica del ambiente es demasiado extrema, no es posible que la población crezca, aunque todas las otras necesidades estén satisfechas”
  18. 18. Factores que influyen en el crecimiento de una población: Densodependientes: son los factores que provocan cambios en la tasa de natalidad o en la tasa de mortalidad a medida que cambia la densidad de población: Aumento de la población:  agota sus reservas de alimento,  incremento de la competencia entre los miembros de la población,  tasa de mortalidad más alta,  tasa de natalidad más baja,  predadores atraídos hacia áreas en donde la densidad de las presas es elevada,  las enfermedades pueden difundirse más fácilmente. Las perturbaciones ambientales actúan frecuentemente
  19. 19. Interacciones en las comunidades
  20. 20. Comunidades:  conjunto de organismos distintos que habitan un ambiente común y que están en interacción recíproca.
  21. 21. Competencia:  Cuando individuos de la misma (competencia intraespecífica) o de diferentes especies (competencia interespecífica) utilizan un mismo recurso que se encuentra en cantidad limitada.  Por interferencia: como una lucha abierta.  Por explotación: en ausencia de interacción directa.
  22. 22.  En 1934, el biólogo ruso Gause formuló el principio de la exclusión competitiva.  Si dos especies se encuentran en competencia directa por el mismo recurso limitado (en este caso alimento) una elimina a la otra.
  23. 23.  Lemna polyrrhiza crece más rápidamente en un cultivo puro que la otra especie, Lemna gibba. Cuando son cultivadas juntas, L. gibba cubre a la otra especie y triunfa en la competencia por la luz.
  24. 24.  En realidad, es frecuente encontrar especies ecológicamente similares que viven juntas en la misma comunidad.  Nicho ecológico: es el papel que desempeña un organismo. “Profesión”.  Hábitat: Lugar donde vive. “Domicilio”.
  25. 25.  Las áreas coloreadas en el árbol indican en qué lugar cada especie pasa, al menos, la mitad de su tiempo de alimentación. Esta distribución de recursos permite que las cinco especies se alimenten en los mismos árboles.
  26. 26.  El nicho fundamental: describe los límites fisiológicos de tolerancia del organismo; es el nicho ocupado por un organismo en ausencia de interacciones con otros organismos.  El nicho real: es aquella porción del nicho fundamental realmente ocupada; está determinada no sólo por los factores físicos sino también por las
  27. 27. Predación:  es la ingestión de organismos vivos, incluyendo plantas por animales, animales por animales.  es la digestión de pequeños animales por plantas carnívoras o por hongos.  los predadores utilizan “tácticas” para obtener su alimento que están bajo intensa presión selectiva y es probable que aquellos individuos que obtienen el alimento más eficientemente, dejen la mayor cantidad de descendencia.
  28. 28.  El lince alcanza un pico de población cada 9 ó 10 años y estos disminuyen. Los "conejos" de la nieve, siguen un ciclo similar, con un pico que generalmente precede al del lince en uno o más años.
  29. 29. Simbiosis:  esuna asociación íntima y a largo plazo entre organismos de dos especies diferentes.  Las anémonas protegen al cangrejo y a su vez obtienen movilidad por su asociación con el cangrejo. Los cangrejos ermitaños, que periódicamente se mudan a conchas nuevas más grandes, logran que las anémonas se muden con ellos.
  30. 30.  El mero mantiene quieta la boca mientras recibe el «tratamiento». Los peces limpiadores puede aproximarse a peces de tamaño más grande con impunidad porque se alimentan de algas, hongos y otros microorganismos del cuerpo de los peces. Los peces grandes reconocen a los limpiadores por sus marcas distintivas y colores brillantes.
  31. 31. Parasitismo:  El depredador es considerablemente menor que la presa (parasito) el cual se beneficia.  La presa (huésped) se perjudica. Comensalismo:  Una relación beneficiosa para una especie pero no beneficia ni daña a la otra.
  32. 32. Mutualismo:  Relación que resulta beneficiosa para las dos especies involucradas.  Los estorninos boyeros viven de las garrapatas que quitan de sus hospedadores. Un estornino boyero forma una asociación con un animal determinado. La mayor parte de las actividades de estos pájaros, incluyendo el cortejo y el apareamiento, se llevan a cabo en el lomo de su hospedador.
  33. 33. ECOSISTEMA
  34. 34. ECOSISTEMA  Es una unidad de organización biológica constituida por todos los organismos de un área dada y el ambiente en el que viven.  Está caracterizado por las interacciones entre los componentes vivos (bióticos) y no vivos (abióticos), conectados por: 1) un flujo unidireccional de energía desde el Sol a través de los autótrofos y los heterótrofos , 2) un reciclamiento de elementos minerales y otros materiales inorgánicos.
  35. 35.  La vida en la Tierra Energía solar depende de la energía del Sol.  Sólo una pequeña fracción de esta energía alcanza la superficie terrestre y queda a disposición de los organismos vivos.  La atmósfera que se encuentra sobre la superficie terrestre y a través de la cual ingresa la energía solar consiste en cuatro capas concéntricas
  36. 36. El flujo de la Energía  De la energía solar que alcanza la superficie de la Tierra, una fracción pequeña es derivada a los sistemas vivos. Aun cuando la luz caiga en una zona con vegetación abundante como en una selva, sólo aproximadamente entre el 1 y el 3% de esa luz se usa en la fotosíntesis.  El diagrama muestra el flujo unidireccional de energía y el reciclado de materiales. PG = producción bruta; PN = producción neta; P = producción heterotrófica; R = respiración.
  37. 37. El paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaria que consiste en una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y predador. En los ecosistemas, las cadenas alimentarias están entrelazadas en tramas, con ramas e interconexiones.  Las flechas indican la dirección del flujo de energía.  Esta red alimentaria está muy simplificada. En realidad, forman parte de ella un número de especies de plantas y animales mucho mayor que el representado.
  38. 38.  El primer nivel trófico es un productor primario(planta); en ecosistemas acuáticos es un alga. Estos organismos fotosintéticos usan energía lumínica para hacer carbohidratos y otros compuestos, que luego se transforman en fuentes de energía química.  Los consumidores primarios (herbívoros) comen a los productores primarios. Un carnívoro que come a un herbívoro es un consumidor secundario, y así sucesivamente. En promedio, aproximadamente el 10% de la energía transferida en cada nivel trófico es almacenada en tejido corporal; del 90% restante, parte se usa en el metabolismo del organismo y parte no se asimila. Esta energía no asimilada es utilizada por los detritívoros y, finalmente, por los descomponedores.
  39. 39.  La productividad bruta es una medida de la tasa a la cual los organismos asimilan energía en un determinado nivel trófico.  La productividad neta: se la expresa como la cantidad de energía medida en calorías o en unidades equivalentes de energía, como el kilojoule en los compuestos químicos.  La biomasa es el peso seco total de todos los organismos que se mide en un momento dado.
  40. 40.  Pirámides numéricas para: a) un ecosistema de pradera graminosa en la que el número de productores primarios (gramíneas) es grande b) un bosque templado en el que un solo productor primario, un árbol, puede soportar a un número grande de herbívoros.
  41. 41. Ciclos  El ciclo del agua vincula la atmósfera, la biogeoquímicos hidrosfera y la corteza de la Tierra. El agua de la atmósfera se encuentra principalmente en forma de vapor. En tierra, circula tanto por la superficie (arroyos, ríos y lagos) como por los estratos subterráneos (acuíferos). Generalmente, el agua desemboca en el mar.
  42. 42.  El fósforo es esencial para todos los sistemas vivos como componente de las moléculas portadoras de energía – tales como el ATP – y también de los nucleótidos de DNA y RNA.  Al igual que otros minerales, es liberado de los tejidos muertos por las actividades de los descomponedores, absorbido del suelo y del agua por las plantas y las algas, y circulado a través del ecosistema.
  43. 43. Etapas:  la amonificación, degradación de los compuestos orgánicos nitrogenados a amoníaco o ion amonio;  la nitrificación, oxidación del amoníaco o el amonio a nitratos que son incorporados por las plantas;  la asimilación, conversión de nitratos a amoníaco y su incorporación a compuestos orgánicos.  Los compuestos que contienen nitrógeno regresan finalmente al suelo o al agua, completándose el ciclo.  El nitrógeno perdido por el ecosistema puede ser restituido por la fijación de nitrógeno, que es la

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