Ecología

Seres vivos y ambiente

-Objeto de estudio de la ecología

Niveles de estudio de la ecología

Índices ecológicos

-Relaciones interpoblacionales o interespecificas

Estructuras de un ecosistema

Tipos de ecosistemas

Ciclo biogeoquimicos

Energía de los ecosistemas

Relaciones intrapoblacionales o intraespecificas

Bibliografía

Índice

«οίκος»= "casa", y «λóγος»= " conocimiento“= “estudio del lugar donde se habita”

Establecer un orden determinado dentro de la naturaleza mediante principios de ciencias como la física (átomos), la química (organismos) y la biología (organismos).

Ciencia que estudia las interrelaciones de los organismos y su ambiente natural.

Ecología1 Del griegoPretende2 3

Amistosa y hostil con aquellos animales y plantas con los cuales entra directa o indirectamente en contacto.

De las relaciones totales del animal con su ambiente tanto orgánico como inorgánico.

Indica que la ecología es el cuerpo del conocimiento relativo a la economía de la naturaleza.

Haeckel1 RelaciónInvestigación2 3

Método científico de la Ecología

La Ecología en México

• En 1980, había solamente cinco ecólogos con el grado de doctor, en la actualidad hay más de 350 investigadores en ecología.

• México es un país con una topografía muy accidentada, una gran variedad de climas y suelos, así como una muy compleja historia geológica y biológica. Esta es la razón de la gran diversidad de especies y que sea uno de los países conocidos como megadiversos.

Aquí se encuentra: • 12% de las especies conocidas en el planeta• Primer lugar en riqueza de reptiles con 707 • Segundo en mamíferos con 505• Cuarto en anfibios con 293 • Quinto en plantas con 26 000• 2 700 especies de peces• 1 060 de aves • 30 mil de invertebrados• La biodiversidad real existente y que se estima en unas

200 mil especies.

Gran diversidad en México

• Ecosistemas • Especies de plantas • Especies de animales

Niveles de estudio de la ecología• 1. Organismo

• 2. Población

• 3. Comunidad

• 4. Ecosistema

• 5. Bioma

• 6. Biosfera

• 7. Gaia

La mayoría de problemas ecológicos requiere del conocimiento de una serie de aspectosde las poblaciones naturales.

-Densidad de la población-Densidad bruta

POBLACIONES

Índices:

Índices de porcentajeÍndice de abundancia relativaÍndice de crecimiento

Métodos:Censo directo o conteoMétodo de caza, marcado y recaptura Método de muestreo por parcelasMétodo sin parcelas

Densidad de población mundial

Evolución• Es el proceso mediante el cual las poblaciones modifican sus

características en el transcurso del tiempo. Estos cambios se presentan como resultado de una selección natural. En el nivel de jerarquía de la población se presentan ciertas características que ninguno de sus miembros individuales posee. Cada individuo nace, crece, y muere, pero sólo la población puede presentar un índice de natalidad, de crecimiento, de mortalidad, y un patrón de dispersión en el tiempo y en el espacio.

Natalidad• Es la propiedad de aumento

intrínseca a una población. Es decir, la aparición de nuevos organismos en una población, ya sea por nacimiento, eclosión, germinación o división. Es una propiedad que se refiere a la población y no a individuos aislados. Indice de natalidad = DNn/Dt, DNn es la producción de nuevos organismos en la población.

Mortalidad

Es la desaparición por muerte de los individuos de una población. Se expresa mediante índices: DNm/Dt=M, índice de mortalidad.

Índice de mortalidad específico, o número de organismos que mueren por unidad de tiempo y unidad de población, = DNm/NDt.

Índice de supervivencia, es el número de sobrevivientes= 1-M.

• Crecimiento de la población

Aumento o la disminución del número total de individuos de una población como resultado no sólo de la natalidad y la mortalidad, sino también de la emigración y de la inmigración. En condiciones óptimas el crecimiento de la población tiene carácter exponencial, es decir, - la población aumenta mediante un porcentaje constante del total en un de tiempo constante- .

Por ejemplo en la relación predador-presa, donde la población de los carnívoros depende de la cantidad disponibles de presas. Para la regulación de la densidad de la población se consideran importantes aquellos factores, los cuales cuando la población se incrementa, ellos se reducen.

Hay tres tipos de crecimiento:• Crecimiento exponencial• Crecimiento en J• Crecimiento en S o Sigmoide

• El tamaño de la población, el cual corresponde al número máximo de individuos que viven en el ecosistema corresponde a la capacidad de carga del ambiente para esa especie.

• Cuando el tamaño de la población alcanza la capacidad de carga, la rata de crecimiento de la población disminuye. Debido a que la población supera la capacidad de carga, los recursos disponibles se agotan y la población se reduce. Esta situación involucra la competencia intraespecífica (dentro de la población) por los recursos.

• La reproducción es un incremento claro de retroalimentación positiva. La descendencia, produce más descendencia que produce más descendencia. La retroalimentación positiva de la reproducción sin oposición, no puede mantenerse por mucho tiempo en un mundo de recursos limitados.

• El potencial biótico es la capacidad de los organismos para reproducirse en condiciones óptimas. La resistencia ambiental indica los factores bióticos y abióticos que impiden a los organismos alcanzar su potencial biótico o continuar en él.

Estructura de la población• La estructura de la población nos indica la distribución de los

organismos que la componen. Como características estructurales de las poblaciones son importantes: a) el censo de distribución de sexos y b) la distribución de edades o estructura etaria.

• La relación de sexos raramente es igual a la unidad. Lo más frecuente es que uno de los sexos esté mejor representado que el otro. En los vertebrados generalmente existe una predominancia de machos en el momento de nacer. Este es el caso en la mayoría de patos, y conejos; en las ardillas generalmente ocurre lo contrario.

El primer tipo es una pirámide con base amplia, es decir con una proporción alta de individuos jóvenes, este tipo es característico de las poblaciones de crecimiento rápido.El segundo es de tipo intermedio con un porcentaje moderado de los individuos en todas las edades, es propio de poblaciones estacionarias.El tercero es el que presenta una base estrecha con mayor cantidad de individuos adultos que jóvenes, característico de poblaciones que están declinando.

Curvas de sobrevivencia

• Se emplean en el estudio del número de organismos de una población que sobreviven a una edad particular, se expresa como número de sobrevivientes por cada mil miembros de una población. La tasa de mortalidad bruta se expresa por el número de muertes por cada mil miembros de la población, sin importar la edad o el sexo.

• En ecología se utilizan tablas de vida para analizar la tasa bruta de mortalidad de una población. La mortalidad también puede expresarse como una curva de supervivencia, la cual expresa el número de sobrevivientes en varios intervalos de edad.

Relaciones interpoblacionales o interespecificas

Prima el interés por el alimento o el espacio, aunque en muchas ocasiones, para conseguir unos fines se recurra a compromisos que se manifiestan en asociaciones del tipo de una simbiosis.

• Dentro de este amplio apartado se incluyen todas aquellas relaciones directas o indirectas entre individuos de especies diferentes y que se estudian en otros apartados.

• La importancia de estas relaciones es que establecen muchas veces los flujos de energía dentro de las redes tróficas y por tanto contribuyen a la estructuración del ecosistema.

Las relaciones positivas: Cuando menos, una de las especies obtiene un beneficio de otra sin causarle daño o alterar el curso de su vida.

Las relaciones interespecíficas neutrales: No existe un daño o beneficio directo hacia o desde una especie. El daño o beneficio se obtienen solo de manera indirecta.

Las relaciones interespecíficas negativas: Una de las especies obtiene un beneficio en detrimento de otras especies.

Relaciones intrapoblacionales o intraespecificas

Ocurren entre organismos de la misma especie.

• Dominación Social: Es la estratificación de grupos sociales, de acuerdo con la influencia que ejercen sobre el resto de los grupos de una población.

• Jerarquía Social: Es la estratificación de los individuos de acuerdo con la dominación que ejercen sobre el resto de los individuos de una población.

• Territorialidad: Es la delimitación y defensa de una área definida por un individuo o por un grupo de individuos.

Estructuras de un ecosistema• Los componentes abióticos y bióticos son los que

determinan la estructura del ecosistema.

Reguladores abióticos.• Son conocidos como los factores limitantes que determinan la estructura

del ecosistema. Estos son la temperatura, la luz existente, la lluvia, la disponibilidad de fósforo, nitrógeno y oxígeno.

• Los factores abióticos son un conjunto complejo de interacciones que limitan el control de las actividades de los organismos, poblaciones y comunidades.

• El carbono, el oxigeno, el hidrogeno, el nitrógeno, el fósforo y el azufre constituyen a los macronutrientes, los cuales son los elementos esenciales con los que los organismos vivos construyen proteínas, grasas y carbohidratos o azucares. Estos seis elementos conforman los complejos orgánicos encontrados en todos los seres vivientes. Junto a estos se encuentran los micronutrientes, los cuales son sustancias traza necesarias, como el cobre, el zinc, el selenio y el litio, y son regulados por ciclos junto con los macronutrientes para que estén disponibles en el medio físico.

Reguladores bióticos.• Las afectaciones que una población puede provocar sobre un ecosistema

es algo que los ecólogos han comenzado a comprender. En ciertos ecosistemas algunas especies, llamadas especies clave, cumplen un papel importante en la estructura de la comunidad.

• Por ejemplo, los castores que construyen represas en los causes de los ríos ayudan a disminuir el flujo de agua, con lo cual se invaden áreas que son propicias para el desarrollo de una gran diversidad de plantas y animales.

• Se dividen en dos categorías generales: • los autótrofos: Organismos capaces de producir su propio alimento.

Auto, “a si mismo”; trophos, “nutrición”.• y los heterótrofos: Comen partes de células, tejidos o materiales de

desecho orgánico de otros organismos para su subsistencia. Se dividen en macroconsumidores y microconsumidores

Tipos de ecosistemas

Tundra: Veranos breves e inviernos largos y muy fríos. Musgos, líquenes, sauces enanos, renos,

lemmings, zorros, distintas aves.

Taiga. Temperaturas bajas en invierno y deshielo en verano. Bosques de coníferas,

linces, lobos, ardillas, osos.

Bosque caducifolio. Gran humedad. Temperaturas

moderadas. Árboles de hoja caduca: hayas, robles,

castaños. Fauna muy variada.

Bosque mediterráneo. Inviernos suaves y veranos muy calurosos.

Precipitaciones bajas, sobre todo en verano. Árboles de hoja perenne: encinas, alcornoques. Fauna muy

variada.

Desierto. Precipitaciones muy escasas y fuertes oscilaciones de temperatura. Escasos vegetales. Termitas, reptiles,

camélidos.

Sabana. Una estación seca y otra de lluvias. Predominio de herbáceas con

árboles dispersos. Gacelas, leones, cebras, ñus.

Selva ecuatorial. Temperaturas elevadas y constantes. Abundantes

lluvias. Exuberante vegetación. Monos, aves, reptiles, anfibio, insectos.

Pradera. Diferencias muy acusadas de temperatura. Pocas

precipitaciones. Vegetación herbacea. Grandes herbívoros,

roedores, aves.

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Procesos naturales que reciclan elementos en diferentes formas químicas desde el medio ambiente

hacia los organismos, y luego a la inversa.

Se utilizan Agua, carbón, oxígeno, nitrógeno, fósforo y

otros elementos que recorren estos ciclos.

Conectan los componentes vivos y no vivos de la Tierra.

CICLO DEL AGUA

• El agua es el elemento de mayor importancia para los seres vivos y funciona como solvente y como fuente de hidrogeno para la fotosíntesis.

• El agua se evapora mediante el calor solar forma nubes y estas, al ser movidas por los vientos pasan del mar hacia la tierra. Ahí se enfrían lo suficiente como para precipitarse en forma de lluvia o de nieve. Parte de esta agua se pierde en el terreno y la mayor cantidad corre por la superficie en forma de corriente que va directamente de regreso al mar. El agua subterránea regresa a la superficie a través de los manantiales y gracias al bombeo producido por las actividades humanas.

• Al final el agua regresa al océano aunque puede incorporarse a los cuerpos de diferentes organismos. La energía que se utiliza para este ciclo es el calor procedente de la luz solar, indispensable para la evaporación del agua.

Ciclos de los minerales

Ciclos de los minerales

• CICLO DEL AZUFRE• CICLO DEL FÓSFORO• CICLO DEL NITRÓGENO• CICLO DEL CARBONO• CICLO DEL OXIGENO

Energía de los ecosistemas

El funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido.

Todos necesitan una fuente de energía que, fluyendo 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.

Ecosistemas

Movimiento continuo 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, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire.

PIRÁMIDE DE ENERGÍA

• Una pirámide de energía es la representación gráfica de los niveles tróficos (alimenticios) por los cuales la energía proveniente del Sol es transferida en un ecosistema.

Papel de los Organismos

• Los organismos puede ser productores o consumidores en cuanto al flujo de energía a través de un ecosistema. Los productores convierten la energía ambiental en enlaces de carbono, como los encontrados en el azúcar glucosa.

• Los consumidores obtienen su energía de los enlaces de carbono originados por los productores.

4 tipos de heterótrofos en base a lo que comen

• El nivel trófico se refiere a la posición de los organismos en la cadena alimenticia, estando los autótrofos en la base. Un organismo que se alimente de autótrofos es llamado herbívoro o consumidor primario; uno que coma herbívoros es un carnívoro o consumidor secundario. Un carnívoro que coma carnívoros que se alimentan de herbívoros es un consumidor terciario, y así sucesivamente.

Flujo de Energía a través del Ecosistema• La energía "fluye" a través del ecosistema como enlaces carbono-carbono. Cuando ocurre respiración, los enlaces carbono-carbono se rompen y el carbono se combina con el oxígeno para formar dióxido de carbono (CO2). Este proceso libera energía, la que es usada por el organismo (para mover sus músculos, digerir alimento, excretar desechos, pensar, etc.) o perdida en forma de calor. Las flechas oscuras en el diagrama representa el movimiento de esta energía. Observe que toda la energía proviene del sol, y que el destino final de toda la energía es perderse en forma de calor. La energía no se recicla en los ecosistemas.

Cadenas y Redes AlimenticiasUna cadena alimenticia es la ruta del alimento desde un consumidor final dado hasta el productor.

Por ejemplo, una cadena alimenticia típica en un ecosistema de campo pudiera ser:

• pasto ---> saltamonte --> ratón ---> culebra ---> halcón

• Una red alimenticia consiste de cadenas alimenticias interrelacionadas, y la única manera de desenredar las cadenas es de seguir el curso de una cadena hacia atrás hasta llegar a la fuente.

Enlaces de consulta• http://ecologiacsc.blogspot.com/2006/10/niveles-de-estudio-de-ecologa.html• http://www.weetstraw.com/home/article/Ernst-Haeckel/103• http://boingboing.net/2010/01/22/ernst-haeckel-the-in.html• http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap04/

capitulo4.htm• http://es.wikipedia.org/wiki/Ecolog%C3%ADa• http://www.izt.uam.mx/cosmosecm/ECOLOGIA.html• http://www.biocab.org/ecologia.html• http://www.slideshare.net/Arcyria/medio-ambiente-interacciones-biticas• http://biologas-biologia.blogspot.com/• http://www.jmarcano.com/nociones/trofico.html#papelorganismos• http://www.wwf.org.mx/wwfmex/ecosistemas_pic.php?pic=ecos_selvassecas.jpg• http://www.wwf.org.mx/wwfmex/esp_lobom.php• http://epoliticainternacional.blogspot.com/p/la-liberacion-de-los-pueblos-no-sera.html• http://www.kalipedia.com/

Bibliografía

• -Ondarza N. Raúl, Ecología- El hombre y su ambiente, México, editorial: Trillas, 1993.

• -Clarke George L.- Elementos de Ecología, España, Ediciones Omega, 1976