INTRODUCCIN A LOSINTRODUCCIN A LOSECOSISTEMASECOSISTEMAS

Dr. Ing. JorgeDr. Ing. Jorge WillyWilly RiosRios VelsquezVelsquez

INTRODUCCININTRODUCCIN

n Ya no quedan dudas que dependemos de la naturaleza y que

debemos aprender y ensear a relacionarnos con ella.

n Eso incluye el manejo de nuestras actividades, de manera que

satisfagan las necesidades del presente sin comprometer las

necesidades de las generaciones venideras.

n El estudio de los ecosistemas, de los seres vivos y el ambiente, nos

permite evaluar y corregir nuestro impacto sobre la naturaleza y

lograr una relacin ms sostenible con la Tierra.

n Observndola y comprendindola lograremos aprender de ella

misma los cuidados a tener en cuenta.

n Cualquier accin irracional que se produzca en el medio biolgico

trae como consecuencia verdaderas reacciones en cadena. Una vez

iniciado el proceso destructivo del ambiente resulta muy difcil

detenerlo; es importante que tomemos conciencia de ello ya quees importante que tomemos conciencia de ello ya que

somos la especie que ms contribuye al desequilibrio delsomos la especie que ms contribuye al desequilibrio del

ambiente.ambiente.

Ecologa y medio ambiente

n El ambiente es un trmino amplio que incluye todas las condiciones y

factores externos (vivientes y no vivientes) que le afectan a cualquier

organismo o forma de vida.

n La ecologa analiza las interrelaciones de los organismos con su

medio ambiente fsico y bitico. Es el estudio de organismos en su

hbitat. Intenta explicar dnde se encuentran los organismos, cuntos

hay y por qu. Busca entender de que manera acta un organismo

sobre su ambiente y cmo ste ambiente acta sobre el organismo.

Es una ciencia de sntesis, pues para comprender la compleja tramade relaciones que existen en un ecosistema toma conocimiento de

botnica, zoologa, fisiologa, gentica y otras disciplinas como la fsica

y la geologa.

ECOLOGA Y MEDIO AMBIENTEECOLOGA Y MEDIO AMBIENTE

Existen algunas subdivisiones dentro de la Ecologa misma, ellas son:

n Autoecologa Estudio del organismo individual; lo que necesita y tolera

a travs de todas las etapas de su ciclo vital, por su forma de vida

funcionamiento, y por su medio ambiente.

n Ecologa de la poblacin Estudia las poblaciones de organismos:

todos los individuos de una especie que viven en una regin, en un mismo

tiempo. El comportamiento de la poblacin, su estabilidad, su crecimiento

rpido o decadencia.

n Ecologa de la comunidad Estudia las comunidades biticas: todos los

organismos de todas las especies que viven en una regin determinada.

n Ecologa aplicada Tiene por objeto proteger la naturaleza y su

equilibrio en el medio ambiente humano.

n Ecologa de sistemas Usa la teora de sistemas como base para

estudiar los sistemas ecolgicos.

La comprensin de la ecologa es importante para el manejo

adecuado de los recursos naturales.

U 1: DIVISIONES DE LA ECOLOGAU 1: DIVISIONES DE LA ECOLOGA

n Los materiales biolgicos (protenas, lpidos, cidos nucleicos, etc.) se

integran en la naturaleza en distintos niveles de organizacin cada vez

ms complejos:

clula individuo especie poblacin gremio comunidad

U 1: NIVELES DE ORGANIZACIONU 1: NIVELES DE ORGANIZACION

Todos los seres vivos tienen una manera de vivir que depende de

su estructura, su fisiologa y del ambiente en el que viven.

Su vida est ligada tambin a la vida de sus semejantes y a los

organismos que forman parte de su comunidad.

n El Individuo Organismo

es la unidad biolgica funcional ms pequea y sencilla. Est compuestapor un protoplasma organizado generalmente en un ncleo, en donde seencuentra el material gentico (ADN, ARN), y una serie de orgnulos(mitocondrios, ribosomas, plastos, etc.) que constituyen la maquinariametablica. Adems tiene una membrana plasmtica (de lpidos yprotenas), reforzada en los vegetales por una pared celular.

U 1: NIVELES DE ORGANIZACIONU 1: NIVELES DE ORGANIZACION

es la unidad funcional esencial de la ecologa .. Cada organismo tiene un

genotipo distinto que le confiere propiedades y caractersticas distintas

que son muy importantes en definir el modo en que el organismo

responde al ambiente inanimado y/o interacta con el ambiente vivo que

lo rodea. Ej: una lechuza, un conejo, etc.

n La Especie

n La Clula

es un conjunto de individuos semejantes que transmiten este parecido

de generacin en generacin.

U 1: NIVELES DE ORGANIZACIONU 1: NIVELES DE ORGANIZACION

n La Poblacin

conjunto de organismos de la misma especie que conviven en tiempo y

espacio. Pueden intercambiar natural y espontneamente sus

caractersticas genticas, comparten un pasado evolutivo comn y

constituyen una unidad evolutiva con un destino comn. Ej: la poblacin

de ratas de la ciudad de la plata.

n Los Gremios

. son grupos de poblaciones que explotan la misma clase de recursos deuna forma parecida, constituyendo una agrupacin funcional depoblaciones de especies distintas que interactan ecolgicamente entres. Ejemplos: las aves carroeras de la Costa Patagnica

n Las Comunidades

grupos de poblaciones de distintas especies que coexisten o cohabitan

en tiempo y espacio. Ejemplos: los bosques dominados por Coihues, la

comunidad de peces del Ro de la Plata.

n Biota/comunidad bitica: agrupamiento de plantas, animales ymicrobios que observamos al estudiar bosques, pastizales, charcas,

arrecifes y reas inexploradas.

n Biotopo: comunidad de seres vivos.

n Factores abiticos: elementos fsicos y qumicos inertes. Ej: el agua, lahumedad, la temperatura, la salinidad, la clase del suelo.

n El ecosistema: sistema funcional formado por una comunidad integradaen su medio. Es la comunidad bitica y las condiciones abiticas en las

que viven sus elementos.

n El ecotono: es la regin de transicin de la superposicin deecosistemas.

n El bioma: agrupamiento de todos los ecosistemas de la misma clase. Ej:el bioma de los bosques templados del sur incluye diversas

comunidades arbreas dominadas por distintas especies de rboles.

n La biosfera: es el conjunto de los ecosistemas naturales desarrolladosen el seno de los mares o en la superficie de los continentes. Es el

conjunto de organismos del planeta. Un solo ecosistema gigantesco.

U 1: NIVELES DE ORGANIZACIONU 1: NIVELES DE ORGANIZACION

Gene

Clula

Tejido

rgano

organismo

Poblacin

Comunidad

Gentico

Celular

Histolgico

orgnico

Organismo

Poblacional

Ecosistema

E

M

COMPONENTEBIOLOGICO

COMPONENTEFISICO BIOSISTEMA

Espectro de organizacin biolgica

La energia fluye

La materia recicla

Gene

Clula

Tejido

rgano

organismo

Poblacin

Comunidad

Gentico

Celular

Histolgico

orgnico

Organismo

Poblacin

E

M

COMPONENTEBIOLOGICO

COMPONENTEFISICO BIOSISTEMA

Espectro de organizacin biolgicaEcosistema

modificado porel hombre

AGROECOSISTEMA

U 1: NIVELES DE ORGANIZACIONU 1: NIVELES DE ORGANIZACION

El reconocimiento de la existencia de estos distintos

niveles de organizacin es importante a la hora de

tomar decisiones sobre el manejo de recursos

naturales.

Por ejemplo: el manejo de una especie en peligro de extincinrequerir de conocimientos en el nivel de organismo (aspectosreproductivos, alimenticios, etc) y de poblacin (tasa natalidad ymortalidad).

Describir el sistema de organizacin de algun parque oreserva del pueblo o ciudad.

n Mediante la observacin detectar los diferentes

organizaciones que conviven en el ambiente.

n Enumerar los distintos factores abiticos del lugar.

U 1: ACTIVIDADU 1: ACTIVIDAD

Materia y Energa

n Elementos, vida y energa de los seres vivos e inertes.

Materia: cualquier cosaque ocupa un lugar en elespacio y posee masa, osea puede ser pesada enpresencia de gravedad.Puede ser gaseosa,lquida o slida.

Todos los seres vivos einertes estn constituidospor materia.

los tomos son las piezasbsicas de la constitucinde la materia.

molculas es el enlace dedos o ms tomos de lamisma clase.

compuesto es el enlace dedos o ms tomos de ladistinta clase.

En la naturaleza slo hay 92 clases de tomos a los que conocemoscomo 92 elementos adems hay 14 elementos creados en

laboratorio que se descomponen nuevamente en elementosnaturales.

U2: MATERIA Y ENERGIAU2: MATERIA Y ENERGIA

n Elementos, vida y energa de los seres vivos e inertes.

U2: MATERIA Y ENERGIAU2: MATERIA Y ENERGIA

Energa: es la capacidad demover materia.

No tiene ni masa ni ocupaespacio.

Influye en la materiamodificando su posicin osu estado.

Energa cintica: es energa enaccin o movimiento. Ej: la luz,el calor, el movimiento fsico.

Energa potencial: es energaalmacenada. Las sustancias ysistemas que la poseen tienenla capacidad/potencia de liberaruna o ms formas de energa.Ej: los combustibles liberanenerga cintica al arder (calor,luz, movimiento)

Leyes de termodinmica:Leyes de termodinmica:

1ra ley: la energa no se creani se destruye, se transforma

2da ley: cualquier conversinenergtica terminar conmenos energa de la que tenaal comenzar

n Flujos de materia y energa

Los seres vivos requieren materia para sustituir sus tejidos y energa para sufuncionamiento. Se establece un flujo de materia y energa en el que sedistinguen las siguientes etapas:

Incorporacin de la energa (luz solar) y de los compuestosinorgnicos por parte de vegetales, fitoplancton y cianobacterias.

A partir de la materia mineral y de la energa creacin de materia orgnica.

Consumo de la materia orgnica producida por organismosincapaces de hacerlo.

Transformacin de los compuestos inorgnicos en compuestosminerales que pueden ser aprovechados por los productores de

materia orgnica.

La materia es utilizada de forma cclica pero la energa es empleadauna sola vez, perdindose paulatinamente, a lo largo de todas las

etapas sealadas, en forma de calor o de trabajo.

Desintegracin de esta materia orgnica hasta llevarla nuevamente alestado de compuesto inorgnico.

U2: MATERIA Y ENERGIAU2: MATERIA Y ENERGIA

n Por sistema entendemos cualquier parte del universo quecontenga materia y energa: Un sistema cerrado es aquel que no intercambia energa

con el medio que lo rodea. Un sistema abierto intercambia energa y materia con el

medio que los circunda. Ej: las clulas y los seres vivos.

n El flujo de energa en el ecosistema es abierto, puesto que,al ser utilizada en el seno de los niveles trficos para elmantenimiento de las funciones propias de los seres vivos,se degrada y disipa en forma de calor (respiracin).

n El flujo de materia es, en gran medida, cerrado ya que losnutrientes son reciclados cuando la materia orgnica delsuelo (restos, deyecciones,...) es transformada por losdescomponedores en molculas orgnicas o inorgnicasque, bien son nuevos nutrientes o bien se incorporan anuevas cadenas trficas

U2: MATERIA Y ENERGIAU2: MATERIA Y ENERGIA

CADENA TROFICA

SOLAGUASUELOAIRE

Plantas(auttrofos)

Herbvoros(hetertrofos)

Carnvoros(hetertrofos)

Desintegradores(hetertrofos)

Desechos

CADENA TROFICA

SOLAGUASUELOAIRE

Plantas(auttrofos)

Herbvoros(hetertrofos)

Carnvoros(hetertrofos)

Desintegradores(hetertrofos)

Desechos

JAB

Seala la respuesta adecuada en cada caso:

P/ Los vegetales, fitoplancton y cianobacterias crean la materiaorgnica a partir de la materia

R/ mineral / vegetal / animal

P/ La materia orgnica es desintegrada hasta llevarlanuevamente al estado de compuesto

R/ animal / inorgnico / vegetal

P/ La materia es utilizada de formaR/ cclica / acclica / difusa

P/ A lo largo del flujo, la energa seR/ incrementa / mantiene / pierde

P/ Una de las fases del flujo consiste en la creacin de materiaorgnica a partir de la materia mineral y de

R/ el calor /la energa /el trabajo

U2: ACTIVIDADU2: ACTIVIDAD

n Materia y energa

Ecosistemas

n Qu es un ecosistema?

U 3: ECOSISTEMASU 3: ECOSISTEMAS

n Cualquier comunidad bitica ms o menos delimitada que vive

en cierto ambiente.

n Es el conjunto formado por un sustrato fsico (biotopo) y una

parte viva (biocenosis).

Son ejemplos de ecosistema un lago, una zona litoral, una

marisma, un rea de bosque mediterrneo, etc.

Puesto que ningn organismo puede vivirfuera de su ambiente o sin relacionarse conotras especies, es la unidad funcional de la

vida sostenible en la tierra.

U 3: ECOSISTEMASU 3: ECOSISTEMAS

nn Qu es unQu es un ecosistemaecosistema??

nn EcosistemaEcosistema y ecotonoecotono

U 3: ECOSISTEMASU 3: ECOSISTEMAS

El ecotono conforma un hbitat caracterstico queEl ecotono conforma un hbitat caracterstico quealberga especies que no se encuentran en losalberga especies que no se encuentran en los

ecosistemas que lo rodean.ecosistemas que lo rodean.

Ecosistema 1 Ecosistema 2Ecotono(pantano)

Ecosistema terrestre

Ecosistema acutico

Ecosistema detransicin

n Recordemos que los ecosistemas se agrupancuando son similares en clases mayores llamadasbiomasbiomas y, que si agrupamos todos los ecosistemaso biomas en uno solo, formamos la biosferabiosfera.

Entonces reflexionemos

Hasta que grado podemos afectar, trastornar o destruir unecosistema y no afectar a la biosfera?Y en que medida es posible alterar parmetros globalescomo la atmsfera o la temperatura antes de influir en todos los

ecosistemas de la tierra ?

U 3: ACTIVIDADU 3: ACTIVIDAD

Funcionamiento de losEcosistemas

n Hay 2 aspectos fundamentales en cualquier ecosistema:

LOS FACTORES AMBIENTALESABITICOSLA ESTRUCTURA BITICA

3 categoras de organismo:

Productores: elaboran supropio alimento. Principalmenteplantas verdes. Son los que conla energa de la luz convierten lassustancias inorgnicas enorgnicas.

Consumidores: se alimentan delos productores o de otrosconsumidores.

Saprofitos y descomponedores:se alimentan de materia orgnicamuerta.

Basada en las relaciones dealimentacin

Principales:

Rgimen de lluvias: monto ydistribucin anual y humedad delsuelo. Temperatura: extremos de frio ycalor, promedio. Luz Viento Nutrientes qumicos PH (acidez) Salinidad Incendios

Agentes fsicos y qumicos.

U4: FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMASU4: FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS

n Los ciclos de los nutrientes.

Productores

Los productos y subproductos de cada grupo de organismo (productores,consumidores, saprofitos y descomponedores) son la comida y losnutrientes esenciales del otro.

Consumidores Saprfitos ydescomponedores

Auttofos:elaboran su propiamateria orgnica

Hetertrofos:se alimentan de materia orgnica para obtener energa

Plantas verdes,bacterias

fotosintticas ybacterias

quimiosintticas

Primaros (herbvoros), Omnvoros (herbvoros ocarnvoros), Secundarios (se alimentan de los

primarios), de Orden superior (se alimentan de otroscarnvoros) y Parsitos (toman como husped a otra

planta o animal)

Descomponedores (sealimentan de putrefaccin)Saprfitos primarios (sealimentan de detritos) y

Saprfitos secundarios

La materia orgnica y el oxgeno que producen las plantas verdes sonlos alimentos y el oxigeno que necesitan los hetertrofos. Y el dixidode carbono y otros desechos que stos generan son exactamente los

nutrientes que necesitan las plantas.

U4: FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMASU4: FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS

Este reciclaje es fundamental por 2 cosas:

evita los desperdicios la acumulacin causara problemas asegura que el ecosistema no se quede sin elementos esenciales.

n Principios del funcionamiento de los ecosistemas.

Un ecosistema sostenible debe tener 3 caractersticas bsicas:

el reciclado de los nutrientes. el aprovechamiento de la luz solar como fuente bsica de energa. poblaciones de dimensiones que no tengan un consumo excesivo.

U4: FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMASU4: FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS

Principios bsicos de la sostenibilidad de los ecosistemas

En el mismo ecosistema hay prdida de energa, porque cerca de la mitad de laproduccin primaria bruta es gastada por los productores en su metabolismo y se pierdecomo calor, y slo la otra mitad est disponible para los consumidores como alimento(carbohidratos, celulosa, lignina, grasas, protenas, etc.).

Al pasar de un eslabn a otro, hay ms prdida de energa a travs de la respiracin y losprocesos metablicos, porque el mantener vivo un organismo implica gastar, en forma decalor, parte de la energa captada; las sustancias no digeribles, que son excretadas oregurgitadas y descompuestas por los detritvoros; y la muerte de individuos, que ocasionaprdidas, pero la energa es devuelta, en parte, por los desintegradores.

n De la energa solar que llega a la superficie de un ecosistema seaprovecha slo un 1 % aprox. prdidas son considerables hasta llegar ala produccin primaria.

n En la fotosntesis de las plantas verdes la energa solar es transformadaen materia orgnica, que mantiene todas las formas de vida en la Tierra.

U4: FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMASU4: FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS

U4: FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMASU4: FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS

Estos ciclos reciben la denominacin de biogeoqumicos, por pasarpor los seres vivos (bios = vida), el suelo (geo = tierra) y estarsujetos a reacciones qumicas con uso y liberacin de energa.

En los ciclos biogeoqumicos se pueden reconocer dos partes ocompartimientos: la bitica y la abitica.

Reciclar es la nica manera de mantener un sistema dinmico.

n Seala si son verdaderas o falsas las siguientesafirmaciones:

Los productores primarios en elecosistema son los organismosfotosintticos

El biotopo es el conjunto de los elementosno vivos que forman parte del ecosistema

En el ecosistema los herbvoros son losproductores primarios

La produccin primaria neta es la energatotal fijada por fotosntesis por las plantasde un ecosistema

El factor que suele limitar la productividaddel ecosistema es, casi siempre, la energaluminosa disponible

U4: ACTIVIDADU4: ACTIVIDAD

R

V / F

V / F

V / F

V / F

V / F

Clasificacin de los Ecosistemas

nn Por qu en regiones diferentes se presentanecosistemas distintos?

La respuesta general viene dada por dos tipos de observaciones:

Primero, las diferentes regiones del mundo tienen condicionesclimticas muy diferentes.

Segundo, las plantas y animales estn especficamente adaptadas acondiciones particulares especies diferentes prosperan en condicionesdistintas. Cada especie tiene diferentes punto ptimo, zonas de tensin ylmites de tolerancia y est ntimamente ligado a su composicin gentica y

la variedad de su poblacin.

Por lo tanto, es lgico asumir que las plantas y animales se limiten a las

regiones o localidades donde sus propias adaptaciones correspondan a lascondiciones prevalecientes.

U 5: CLASIFICACION DE LOS ECOSISTEMASU 5: CLASIFICACION DE LOS ECOSISTEMAS

n Hay ocho grandes ecosistemas o biomas en el mundo.Cada uno es muy diferente de los otros

Bosques TempladosBosques Templados

Bosque BorealBosque Boreal

TundraTundra

DesiertoDesierto

ChaparralChaparral

Praderas TempladasPraderas Templadas

AlpinoAlpino

Bosques TropicalesBosques Tropicales

Sabana TropicalSabana Tropical

U 5: CLASIFICACION DE LOS ECOSISTEMASU 5: CLASIFICACION DE LOS ECOSISTEMAS