Historia

Ecología y Evolución

Curso Ecología y Evolución ��

Objetivos:

•  1.- Uniformizar los conocimientos de los estudiantes, provenientes de diversos programas de bachillerato, en relación con la evolución y la ecología

•  2.- Introducir al estudiante en los conceptos básicos de la evolución cósmica, formación del sistema solar, origen de la tierra, origen de la vida y la teoría evolutiva

•  3.- Introducir al estudiante en la conexión entre la teoría evolutiva y la teoría ecológica

•  4.- Introducir al alumno en el conocimiento de la conexión entre la teoría ecológica y los ecosistemas de la zona costera.

Temario I. Aspectos generales

•  Definición y enfoque del trabajo ecológico

•  Resumen histórico

•  La ecología y sus relaciones II. El ambiente físico y sus relaciones con los organismos

•  El clima y el microambiente

•  Tipos de vegetación en México

•  Ecofisiología: Ley del mínimo y curvas de tolerancia

•  Factores limitantes físicos: luz, temperatura, humedad y otros III. Poblaciones

•  Conceptos y aspectos históricos

•  Atributos

•  Interacciones bióticas

•  Historias de vida IV. Comunidades

•  Concepto y aspectos históricos

•  Escuelas y clasificación de las comunidades

•  Atributos (Estructura, Diversidad, Biogeografía de islas, Sucesión y perturbaciones)

•  Estabilidad, y matriz de la comunidad

VII. Ecosistemas

•  Conceptos y aspectos históricos

•  Atributos (Flujo de energía, Ciclo hídrico, Ciclo de nutrientes, Productividad, Estructura trófica)

•  Teoría general de sistemas

evaluación

•  EXAMEN 40% (se requiere 95% de asistencia para derecho a examen) •  Tareas, participación, exposiciones 10% •  Ensayo 30% •  Exposición 20%

Ecología oikos: casa; logos: estudio

Rama de la biología que estudia la interacción de los organismos y el

medio ambiente

ECOLOGÍA “estudio científico de la distribución y la abundancia de los organismos” (H.G. Andrewartha 1961)

•  Incluyente y diversa •  Amplio ámbito de acción •  Conocimiento, manejo y conservación del

ambiente

La materia viva y no-viva se encuentra interconectada

Organismo medio ambiente Factores del medio ambiente: Bióticos

Abióticos

Ecología Niveles de organización: •  moléculas, proteínas y ác. nucleicos,

células •  individuos •  poblaciones (conjunto de individuos de una

misma especie), •  comunidades (conjunto de poblaciones de

especies diferentes que coexisten en un lugar y tiempo determinados)

•  Ecosistemas ( integración del elemento biótico y abiótico de las comunidades)

Ecología

Ecología Ciencia holística o integrativa que se nutre de casi todas las ramas de la biología, y disciplinas como la geología,

la química, la física, la climatología, la geografía y las ciencias sociales.

Organismo medio ambiente

ECOLOGÍA BIOLOGIA SOCIALES MANEJO DE

RECURSOS Ecol. molecular Economía ecológica Conservación Ecol. funcional Etnoecología Restauración Ecol. histórica Ecol. urbana Aprovechamientos de

RN Ecol. comparativa Ecol. industrial Macroecología Ecol. del paisaje Ecogeografía Ecol. global

Historia El inicio de la civilización

a) Era paleolítica (30mil años). Conocimientos empíricos, relación hombre-ambiente-animales-plantas

Historia El inicio de la civilización

b) Brujos, chamanes, curanderos (sociedades humanas) división de trabajo: acumulación de información

Historia

El inicio de la civilización c) Invención de la agricultura (características del suelo, semillas, clima) Temporalidad de sucesos biológicos

Historia El inicio de la civilización

Época clásica (Grecia siglo IV a.n.e.) a) Aristóteles “Historia de los animales” surgimiento de plagas de langostas y ratores en campos agrícolas b) Herodoto y Platón “las poblaciones permanecen constantes en el tiempo” Cambios repentinos en el tamaño poblacional c) Teofrasto (botánico) “Distribución de plantas y su relación con el clima y suelo” •  Plinio “el viejo” Historio natural en 37 tomos PRIMER ENCICLOPEDIA DE CIENCIAS NATURALES

EDAD MEDIA

La historia natural de Selborne (1789)

Escrito por Gilbert White se plantean preguntas analíticas acerca de los factores que determinan los grandes cambios en la abundancia observados en avispas y lagartijas en Selborne, Inglaterra.

Ecología moderna (2da mitad siglo XIX) 1.  Ernesto Haeckel “concepto ECOLOGÍA

“Oekologia”, 1866, Morfología general de los organismos. oikos (<casa><hábitat>), logos (<razón> <discurso>)

“Ciencia de las relaciones del organismo con el medio ambiente, incluidas en sentido amplio, todas las condiciones de existencia”

Naturalistas (siglo XVII) 1.  Jorge Buffon “Historia

Natural” (36 tomos) Plagas, regulación natural de las

poblaciones 1.  Tomás R. Malthus “Ensayo sobre

la población” Predice HAMBRUNAS crecimiento

demográfico-producción alimenticia

1.  Alejandro de Humboldt “Viaje a las regiones equinocciales” (30 volúmenes)

Gradientes ambientales. SINERGISMOS “en la gran cadena de causas y efectos ninguna cosa ni ninguna actividad deben verse de manera aislada”

Naturalistas (siglo XVII)

“Dios creó al mundo y sus creaturas tal como las vemos” Hallazgos fósiles

1)  ¿Cuándo habían vivido? ¿cuál era su relación con los actuales? 2)  ¿de dónde habían surgido tanta variedad de organismos? Algunas se parecían ¿tenían un

origen común?

Pensamiento evolucionista (siglo XVIII y XIX) 1.  Carl von Linné ”Amenidades académicas” Finalista 2.  Carlos Darwin “El origen de las especies” mecanismos selectivos LOS SERES VIVOS ESTÁN EN CONSTANTE CAMBIO LA SN CONDUCE A LA EVOLUCIÓN DE LOS ORGANISMOS “los organismos más exitosos

sobreviven más tiempo y dejan más descendencia”

Darwin: selección natural •  LAS POBLACIONES NO CRECEN EXPONENCIALMENTE, HAY

FACTORES QUE LIMITAN SU CRECIMIENTO (ALIMENTO, ESPACIO, ETC…)

•  Variación dentro de la misma población: 1.  SOBREVIVENCIA DIFERENCIAL: No todos los organismos que

nacen sobreviven. 2.  REPRODUCCIÓN DIFERENCIAL: No todos los organismos se

reproducen por igual.

3.  EVOLUCIÓN

a)  Variabilidad entre los organismos b)   Variación heredable c)  Lucha por la existencia (recursos limitados) d)   Sobrevivencia del más apto e)  La estructura genética cambia en el tiempo

Desarrollo siglo XX 1.  Primera mitad siglo xx. Investigaciones ecológicas descriptivas con énfasis en

comunidades vegetales, 2.  C.S. Elton y D. Lack. Preguntas teóricas fundamentales los procesos que

determinan los patrones observados. 3.  V. Volterra, A.J. Lotka. Primeras respuestas en términos puramente matemáticos. 4.  Tercer cuarto del siglo xx, G.E. Hutchinson, R.H. MacArthur, D. Simberloff y T.J.

Case, contribuyeron a un avance explosivo de la ecología al combinar observaciones empíricas con enfoques analíticos para abordar las preguntas ecológicas.

5.  Publicaciones y textos clásico: •  Fundamentos de ecología, E. Odum, 1953 •  Ecología. El análisis experimental de la distribución y abundancia, C.J. Krebs, 1972 •  Ecología: individuos, poblaciones y comunidades, M. Begon, J.L. Harper y C.R.

Townsend 1986 •  Introducción a la ecología conductual, J.R. Krebs y N.B. Davies, 1993.

•  E.P. Odum “Estudio de las relaciones de los organismos

o de los grupos de organismos con su entorno”

Ó •  Krebs (1972) “Estudio científico de las interacciones que

determinan la distribución y abundancia de los organismos”

•  Estática Dinámica

•  Clements, Cowles, Shelford “climax”

•  Transley “ecosistema”

•  Linderman “producción primaria, niveles tróficos”

Consumidores terciarios

Consumidores secundarios

Productores (fitoplancton)

Consumidores primarios (zooplancton)

Sociedades ecológicas:

British Ecological Society (fundada en 1913) Ecological Society of America (fundada en 1915)

97th annual meeting

•  La Sociedad Científica Mexicana de Ecología A. C. se fundó el 2 de septiembre de 2005 en la sede de la Academia Mexicana de Ciencias.

Los objetivos de la Sociedad son: •  Impulsar el desarrollo de la ciencia de la ecología en todas sus especialidades, en

razón de que México es un país con una elevada diversidad biológica. •  Promover la difusión del conocimiento científico en ecología y fomentar la

comunicación entre los ecólogos de la República Mexicana y a nivel internacional. •  Estimular y reconocer el trabajo de investigación de los estudiantes mexicanos o de

aquellos que desarrollan su trabajo en el país. •  Fomentar la comunicación entre la comunidad científica con la sociedad civil y las

dependencias gubernamentales de todos los niveles en materia ecológica. •  Fomentar la comunicación entre la comunidad científica en ecología y las

dependencias estatales y federales mexicanas afines en materia de ecología.

Ramas de la ecología

Nivel de organización Rama de la ecología Individuo Autoecología

Población Ecología de poblaciones

Comunidad Sinecología

Ecosistema y biósfera Ecología de ecosistemas

Autoecología

• Ecofisiología

• Etología

Estudio de las interacciones entre medio ambiente e individuos que determinan sus adaptaciones morfológicas, fisiológicas y conductuales. Estudio del funcionamiento de los individuos en relación con el ambiente abiótico. Estudio del comportamiento de los animales con su ambiente natural.

Ecofisiología

Stemmadenia donnell-smithii

Ecofisiología

Etología

Ecología de poblaciones Estudio de la interacción del ambiente y las poblaciones

que determinan su distribución y abundancia.

Demografía Estudio de los cambios numéricos de las poblaciones (tasa de natalidad, mortalidad, migración)

Población: conjunto de organismos de la misma especie, comparten el espacio y pueden reproducirse

Melocactus ruesti

Orchidaceae Bletia purpurea

Nizanda, Oaxaca SABANAS

Ecología de poblaciones: muestreo en campo, edad de los organismos

Ecología de comunidades

Estudio de la estructura, composición y el funcionamiento de las comunidades ecológicas en relación con su medio ambiente.

Ecología de comunidades: muestreo en campo, número de especies

Tasistal

Observaciones periódicas - Patrones generales

Ecología de comunidades: muestreo en campo, patrones de cambio

Ecología de ecosistemas Estudio de los flujos de materia y energía que se dan entre los organismos y los componentes abióticos en los diferentes ambientes, así como su regulación.

Ecología de ecosistemas: saber por dónde y con qué rapidez se mueve una partícula de materia o una unidad de energía a través de los componentes del ecosistema. Radioisótopos, bomba calorimétrica, respirómetros.

…..otras clasificaciones

•  Ambiente: ecología terrestre, ecología acuática, ecología marina

•  Grupo taxonómico: ecología de parásitos, ecología vegetal, ecología de insectos, ecología de algas

•  Enfoque: ecología evolutiva, ecología teórica, ecología aplicada, ecología funcional, ecología humana

Método científico

•  Observar y medir fenómenos naturales •  Plantear hipótesis (explicar

anticipadamente el fenómeno) •  Someter a prueba las hipótesis