INSTITUTO TECNOLÓGICO VICENTE LEON

ING. SANDRO ESPÍN M.Sc.

TERCER NIVELECOLOGÍA

CARRERA DE SEGURIDAD E HIGIENE DEL TRABAJO

Genética

Fisiología

Geología

Bioquímica

Comporta-miento

Ciencias de la

atmósfera

Hidrología

ECOLOGÍA

Ecología de sistemas

Ecología de poblaciones

Ecología química

Ecología del comportamientoEcología evolutiva

Las interrelaciones de los organismos con su medio

ambiente tanto orgánico como inorgánico

Estudio de las interacciones que determinan la distribución, abundancia,

número y organización de los organismos en los ecosistemas.

Es el estudio de la estructura y función de la naturaleza

Haeckel,

(1869)

Odum E.(1997)

Odum E.(1997)

Es el estudio de la economía de la naturaleza

Smith,R. y Smith, T.

(2001)

Tercera década

del siglo XX

ECOLOGÍA

Es el estudio científico de las relaciones entre los organismos y

el ambiente

Incluye no solo las condiciones físicas, sino también las condiciones

biológicas en que vive un organismo

Interacciones de los organismos tanto

con el mundo físico como con los

miembros de su misma especie y con

los de las demás especies

ECOLOGÍA

Estudia las interrelaciones entre los organismos y sus ambientes, y por tanto de los factores físicos y

biológicos que influyen en estas relaciones y son influidos por ellas. Pero las relaciones entre los

organismos y sus ambientes no son sino el resultado de la selección natural, de lo cual se desprende que todos

los fenómenos ecológicos tienen una explicación evolutiva.

Oikos (casa)

EcoLogia

Logos (estudio)

Ecología se define como “El estudio científico de la

relación entre los organismos y su medio

ambiente”

Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio...

El estudio de especies individuales en sus múltiples relaciones con el

medio ambiente

El estudio de comunidades, es decir ambientes individuales y las relaciones entre las especies que viven allí.

AUTOECOLOGÍA

SINECOLOGÍA

SISTEMA

DIVERSIDAD CAMBIOS

INTERACCIONES DINÁMICA

Origen

UNIVERSO TIERRA

ECOSISTEMA

Evolución

Adaptaciones Estructura

Seres vivos Clima

Teorías

ECOLOGÍA

Estudia las interrelaciones entre los organismos y sus ambientes, y por tanto de los factores físicos y

biológicos que influyen en estas relaciones y son influidos por ellas. Pero las relaciones entre los

organismos y sus ambientes no son sino el resultado de la selección natural, de lo cual se desprende que todos

los fenómenos ecológicos tienen una explicación evolutiva.

Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio...

El estudio de especies individuales en sus múltiples relaciones con el medio

ambiente

El estudio de comunidades, es decir ambientes individuales y las relaciones entre las especies que viven allí.

AUTOECOLOGÍA

SINECOLOGÍA

El ser humano forma parte de una gran unidad llamada universo y está dotado de una capacidad intelectual superior que le permite distinguir y diferenciar todos.Todos los elementos integrantes del universo se encuentran íntimamente relacionados entre sí, manteniendo el más sorprendente estado de equilibrio. Dentro de la Ecología se hallan los siguientes niveles de organización.ELEMENTOS BIOGENÉSICOS:-Carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos.-Gen-Célula-Tejidos-Organos-Organismo o aparato-Población-Comunidad

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA

A partir de unos pocos elementos entre los que se destacan el carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, y azufre, se forman moléculas complejas que permiten la evolución y el desarrollo de los seres vivos.

ECOSISTEMAEl ecosistema es el área de la naturaleza en la cual existe una interacción constante y dinámica entre los organismos y el medio ambiente inerte.La característica principal de un ecosistema es que mantiene dos procesos: uno el flujo de la energía y el otro el ciclo de los nutrientes. Este ciclo se establece entre los componentes abióticos y los componentes bióticos del propio ecosistema.

SERES VIVOS

MATERIA INERTE

MATERIAENERGÍA

ÁREA DE LA NATURALEZA

Abióticos:

Sustancias inorgánicas

Compuestos orgánicos

Régimen climático

COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL ECOSISTEMA

Según el ecólogo estadounidense E. P. Odum, existen en el ecosistema seis componentes estructurales, estos son:

Bióticos:Productores o autótrofosConsumidores o

HeterótrofosDescomponedores o

desintegradores

Las sustancias inorgánicas más importantes son: carbono, nitrógeno, fósforo, azufre, oxígeno e hidrógeno. El material orgánico está constituido por, carbohidratos, lípidos, proteínas, y otros. Entre los componentes abióticos están los detritus, que es el material en descomposición de los seres vivos.

Componentes Abióticos

En el régimen climático se considera la temperatura y la humedad, también la iluminación para el proceso de fotosíntesis

Son los de naturaleza no viva o inerte y abarcan el medio donde viven los seres vivos, es decir:

Medio gaseoso (aire)

Medio liquido (como el acuático)

Medio terrestre (suelos)

El clima (temperatura, radiación solar, vientos, precipitaciones y humedad).

Sustancias inorgánicas (agua, nitratos, fosfatos, carbonatos)

Compuestos orgánicos (hidratos de carbono, lípidos y proteínas)

Componentes Abióticos

Comprenden todos los seres vivos que habitan en un área determinada. Son los organismos vivos presentes como productores (plantas), consumidores (animales) y descomponedores (bacterias y hongos).

Los organismos de la comunidad dependen unos de otros para su alimentación, es decir que existen varios niveles en la cadena alimentaria, denominados niveles tróficos.

Organismos productores (autótrofos), las plantas verdes y algas que poseen clorofila, constituyen el primer eslabón en la cadena alimentaria, producen su alimento mediante el proceso de fotosíntesis a partir del CO2, agua y energía radiante.

Componentes Bióticos:

Los consumidores, están representados por todos los animales que dependen para su alimentación de los productores.

Organismos descomponedores o microconsumidores principalmente bacterias y hongos, adquieren su alimento y energía a partir de materia orgánica en descomposición o del protoplasma muerto, absorben algunos de los productos de la descomposición y liberan sustancia utilizables por los productores.

Componentes Bióticos:

Existen interrelaciones entre estos tres tipos de organismos.

Productores

Sustancias simples

Detritus

Desintegradores Consumidores

Todos necesitan una fuente de energía que, fluye a través de los distintos componentes del ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energía es el sol.

En todos los ecosistemas existe, un movimiento continúo de los materiales. Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven. 

FUNCIONAMIENTO DEL ECOSISTEMA

EL PAPEL DE LOS ORGANISMOS

Los productores o autotrofos convierten la energía ambiental en enlaces de carbono, como los encontrados en el azúcar glucosa. Por ej, 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 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

Los consumidores o heterótrofos obtienen su energía de los enlaces de carbono originados por los productores. 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 o superior

animales

3. Omnívoros todos los niveles

plantas y animales

4. Detritívoros --------------- Detrito

Flujo de Energía a través del Ecosistema

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. Los descomponedores extraen la energía que permanece en los restos de los organismos. Los nutrientes inorgánicos son reciclados pero la energía no.

Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía

a) Relaciones alimentarias.-

Las redes de alimentación comienzan en las plantas que captan la energía luminosa con su actividad fotosintética y la convierten en energía química almacenada en moléculas orgánicas. Las plantas son devoradas por otros seres vivos

La cadena alimentaria más corta estaría formada por los 2 eslabones citados (ej.: elefantes alimentándose de la vegetación). Pero los herbívoros suelen ser presa, generalmente, de los carnívoros que son consumidores secundarios en el ecosistema.

hierba vaca humano

a) Relaciones alimentarias.-

Pero las cadenas alimentarias no acaban en el depredador cumbre sino que como todo ser vivo muere, existen necrófagos, como algunos hongos o bacterias que se alimentan de los residuos muertos y detritos en general . De esta forma se soluciona en la naturaleza el problema de los residuos. 

b) Cadenas y Redes Alimenticias

Las cadenas alimentarias suelen tener, como mucho, cuatro o cinco eslabones - seis constituyen ya un caso excepcional. Una cadena alimenticia es la ruta del alimento desde un consumidor final dado hasta el productor. Por ej., 1 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).

c) Fotosíntesis y respiración.

Fotosíntesis es el proceso por el que se capta la energía del sol y se convierte en energía química. Con esta energía el CO2, el agua y los nitratos que las plantas absorben reaccionan sintetizando las moléculas de carbohidratos (glucosa, almidón, celulosa, etc.), lípidos (aceites, vitaminas, etc.), proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN) que forman las estructuras vivas de la planta.

Fotosíntesis y respiración.

Las plantas crecen y se desarrollan gracias a la fotosíntesis, pero respiran en los periodos en los que no pueden obtener energía por fotosíntesis porque no hay luz o porque tienen que mantener los estomas cerrados. La fotosíntesis se produce en los cloroplastos y su reacción global es 6 CO2 + 6 H2O + Energia luminosa => C6H12O6 + 6 O2 C6H12O6 + 6 O2 => 6 CO2 + 6 H2O + Energía

Productores secundarios.- Los productores secundarios son todo el conjunto de animales y detrívoros que se alimentan de los organismos fotosintéticos.  Los herbívoros se alimentan directamente de las plantas, pero los diferentes niveles de carnívoros y los detritívoros también reciben la energía indirectamente de las plantas, a través de la cadena trófica.

Uso de la energía por los animales.Los animales obtienen la energía para su metabolismo de la oxidación de los alimentos (respiración), pero no todo lo que comen acaba siendo oxidado. Parte se desecha en las heces o en la orina, parte se difunde en forma de calor, etc.

Detritívoros (Descomponedores) Esta formado fundamentalmente por los hongos y las bacterias. Son muy pequeños, están en todas partes, con poblaciones que se multiplican y se desvanecen con rapidez. Desde el punto de vista del aprovechamiento de la energía son despilfarradores y aprovechan poco la energía.

Detritívoros (Descomponedores)

Los descomponedores tienen gran importancia en la asimilación de los restos del resto de la red trófica (hojarasca que se pudre en el suelo, cadáveres, etc.). Gracias a su actividad se cierran los ciclos de los elementos.  En los ecosistemas acuáticos abundan las bacterias. Los hongos son muy importantes en la biología del suelo.