Ecología y Ecosistema

En un lugar natural pueden convivir organismos de diferentes especies. Al grupo de individuos de la misma especie que viven en un sitio determinado se le llama población. El conjunto de poblaciones que viven en un lugar determinado se denomina comunidad o biocenosis.

Un biotipo es un lugar ocupado por una comunidad. Cada biotipo se caracteriza por condiciones ambientales específicas.

Un ecosistema está formado por la comunidad o biocenosis y el biotipo en el que vive. En un ecosistema existen interacciones entre los diferentes organismos y el medio que les rodea.

Factores Ambientales y Hábitat

El hábitat de un organismo o de una especie es el tipo de lugar donde se encuentran las condiciones que necesitan para vivir. Estos factores ambientales pueden ser:

Factores Bióticos

Surgen como consecuencia de la presencia de otros seres vivos.

Factores Abióticos

Son los que no dependen directamente de los seres vivos, aunque su actividad puede modificarlos, como la humedad, la luz, etc.

Hay especies que viven en lugares cálidos y fríos. Para un determinado factor ambiental, cada especie presenta una zona óptima donde crece más rápido y deja más descendencia.

Si se supera un determinado valor, llamado límite de tolerancia, la supervivencia de los organismos es imposible, por lo que la especie puede desaparecer.

Si el valor de un determinado factor está fuera de la zona óptima, limita el crecimiento, la reproducción y la supervivencia. A los factores que obstaculizan el crecimiento de una población se les llama factor limitante. Un factor puede ser limitante para una especie y favorable para otra.

Factores Limitantes en el Medio Aéreo

Los factores abióticos que con más frecuencia actúan como factores limitantes en el medio aéreo son la temperatura y la humedad.

Temperatura

La temperatura varía según el día o la noche, con las estaciones. Los cambios de altitud y latitud van acompañados de cambios climáticos.

La mayoría de los seres vivos no pueden sobrevivir por encima de 50ºC. Los organismos más resistentes a temperaturas extremas son las bacterias. Muchos organismos entran en un estado de letargo cuando bajan las temperaturas.

Los organismos se clasifican según la fuente de calor que determina su temperatura corporal:

• Ectotermos: si la temperatura de su cuerpo depende de fuentes externas de calor, como la radiación solar.
• Endotermos: son los que pueden controlar su temperatura mediante la producción de calor en el interior de su cuerpo, como los mamíferos y las aves.

Humedad

El aire contiene agua en forma de vapor. La cantidad de agua en estado gaseoso que tiene un volumen de aire determinado se llama humedad absoluta. La humedad relativa es el cociente entre la cantidad de agua en estado gaseoso que tiene un volumen de aire y la máxima cantidad que podría contener a esa temperatura.

• Animales terrestres: pierden agua por evaporación o por la eliminación de residuos, ya que la proporción de agua en el ambiente es menor que la de su interior.
• Plantas: pierden agua por sus partes aéreas. Para mantener el agua, pueden absorberla mediante sus raíces.

Factores Abióticos en el Suelo

Algunos factores limitantes en el suelo son:

• Textura: está determinada por el tamaño de las partículas que lo componen.
  • Suelos arenosos: el tamaño de la partícula es más grueso, poroso y deja entrar el agua con facilidad.
  • Suelos arcillosos: partículas de tamaño fino, poco porosas.
  • Suelos mixtos: una combinación de los dos anteriores.
• El agua y el aire:
  • Plantas hidrófilas, como los juncos, necesitan mucha agua.
  • Plantas xerófilas, como el cactus, no necesitan mucha agua.
  • El aire rellena los poros del suelo.
• Composición química y pH:
  • Suelos salados: tienen flora y fauna particulares. Las plantas que pueden soportar mucha sal se llaman halófilas.
  • Suelos neutros, ácidos o alcalinos.

La Vida en el Medio Acuático

Hay tres factores limitantes en el medio acuático:

• Salinidad: una concentración de sal intermedia entre el agua dulce y la del mar se llama agua salobre.
• Luz: el agua absorbe las radiaciones luminosas más que el aire, por eso la intensidad luminosa disminuye con la profundidad.
  • Zona eufótica: tiene iluminación suficiente para realizar la fotosíntesis.
  • Zona oligofótica: zona de penumbra.
  • Zona afótica: zona de oscuridad total desde los 500m de profundidad.
• Temperatura: la cantidad de oxígeno que lleva disuelto el agua depende de la temperatura. Hay diferencias de temperatura entre la superficie y las profundidades de los mares y océanos.

Factores Bióticos

Las relaciones entre los seres vivos pueden ser:

• Intraespecíficas: si se dan entre individuos de la misma especie, como la competencia o la cooperación.
• Interespecíficas: si se dan entre individuos de diferentes especies, como la depredación o el mutualismo.

Relaciones Interespecíficas

• Competencia:
  • Intraespecífica: se da porque los individuos de la misma especie tienen necesidades similares, por lo que compiten entre sí.
  • Interespecífica: se da entre individuos de diferentes especies cuando ambos usan el mismo recurso para vivir.
• Cooperación: es un tipo de relación intraespecífica que beneficia a todos los individuos afectados.
• Depredación: es un tipo de relación interespecífica en la que un organismo, el depredador, se alimenta de otro vivo, la presa. Según la relación que haya con la presa, los depredadores pueden ser depredadores verdaderos, ramoneadores o parásitos.
• Mutualismo: es una interacción biológica en la que los dos organismos de una relación íntima obtienen algún grado de beneficio. El mutualismo suele ser temporal pero no obligatorio, lo que lo diferencia de la simbiosis.
• Comensalismo e Inquilinismo: una especie se beneficia y la otra permanece indiferente. La especie beneficiada se aprovecha de la comida sobrante (comensalismo) o del albergue que ofrece la otra especie (inquilinismo) sin causarle ningún perjuicio. Ejemplo: Pez rémora.

Nicho Ecológico

Es la función que una especie desempeña en el ecosistema.

Nivel Trófico

El nivel trófico se refiere al número de pasos o transferencias que ha habido en la energía hasta llegar a ese nivel. Los organismos se agrupan en niveles tróficos dependiendo del modo de obtención de alimento.

• Productores: son los organismos autótrofos que producen materia orgánica (alimento) a partir de materia inorgánica (CO2, agua y sales minerales) utilizando la energía del sol. Ejemplos: plantas y fitoplancton.
• Consumidores: son animales herbívoros (consumidores primarios) y carnívoros (consumidores secundarios) que consumen la materia orgánica producida por otros seres vivos.
• Descomponedores: son las bacterias y los hongos de la putrefacción que descomponen la materia orgánica que constituye los restos de los organismos muertos y la transforman en materia inorgánica que es aprovechable por los productores.

Cadenas y Redes Tróficas

Una cadena trófica es una representación lineal de las relaciones alimentarias entre organismos del ecosistema. Un organismo puede alimentarse de más de una fuente y servir de alimento a distintos depredadores, estableciéndose así interconexiones entre las distintas cadenas. Esto se llama red trófica, que representa el conjunto de las distintas cadenas tróficas de un ecosistema y sus interconexiones.

El flujo de materia en el ecosistema es cíclico. La materia inorgánica del medio, transformada en materia viva mediante la fotosíntesis, es devuelta al medio inorgánico tras la muerte de los seres vivos. El flujo de energía es unidireccional. La energía solar, transformada por las plantas en energía química, es devuelta al medio en forma de calor.

Pirámides Tróficas

Se utilizan para estudiar y comparar los diferentes niveles tróficos de un ecosistema. Se construyen con rectángulos superpuestos. Dependiendo de a qué sea proporcional el área de estos, se distinguen tres tipos de pirámides:

• Pirámides de números: representan el número de individuos de cada nivel trófico. En muchos casos están invertidas, es decir, el número de individuos de un nivel puede ser superior al del inferior.
• Pirámides de biomasa: cada rectángulo representa la biomasa (cantidad de materia en kilogramos) de un nivel. En los ecosistemas acuáticos pueden estar invertidas, ya que la biomasa de consumidores primarios puede ser superior a la de los productores (fitoplancton).
• Pirámides de energía: representan la energía en Kilojulios que es transferida a cada nivel. Estas pirámides nunca pueden estar invertidas porque la energía que pasa a un nivel superior nunca puede ser mayor que la que tiene un nivel inferior.

Biomasa y Producción

La biomasa es la cantidad de materia que constituye un organismo. Por extensión, se habla de biomasa de una población, de un nivel trófico o del ecosistema. El incremento de biomasa por unidad de tiempo se denomina producción y se mide en Kg/m2 y año.

Ciclo del Carbono

El ciclo del carbono comprende las transformaciones químicas de compuestos que contienen carbono en los intercambios entre la biosfera, la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera. Es un ciclo biogeoquímico de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra, y en él se ven implicadas actividades básicas para el sostenimiento de la vida, ya que de él depende la producción de materia orgánica, que es el alimento básico y fundamental de todo ser vivo.

El carbono es un componente esencial para los vegetales y animales. Forma parte de compuestos como la glucosa, carbohidrato importante para la realización de procesos como la respiración. También interviene en la fotosíntesis bajo la forma de CO₂, tal como se encuentra en la atmósfera.

Ciclo del Nitrógeno

El ciclo del nitrógeno abarca cada uno de los procesos biológicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento a los seres vivos. Es uno de los ciclos biogeoquímicos importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera terrestre.

Las Poblaciones Interactúan

La población es un conjunto de individuos de la misma especie que viven en una zona concreta y coinciden en el tiempo. Se reproducen entre ellos. En la estructura de una población se debe tener en cuenta el número de individuos de ésta (abundancia), el número de individuos por unidad de superficie o volumen (densidad) y el reparto de éstos en el espacio.

Curvas de Crecimiento

Hay dos tipos principales de curvas de crecimiento:

1. Las que se dan en medios equilibrados, controlados por el medio, con características constantes y con una explotación uniforme. Tienen su crecimiento en forma de””.
2. Las que se dan en ecosistemas variables que se crean y se destruyen con facilidad, y que tienen que adaptarse a un cambio rápido del medio. Su crecimiento tiene mayor capacidad de multiplicación y su curva de crecimiento es en forma de””.

Sucesión Ecológica

Una sucesión ecológica es un proceso de las biocenosis en virtud del cual éstas son sustituidas por otras en el mismo biotopo. La sucesión es producida por cambios en el medio físico, de tipo climático u otros causados en el mismo por la propia comunidad o por seres diferentes.

Se habla de dos tipos de sucesión ecológica:

• Sucesión primaria: es aquella que se desarrolla en una zona carente de comunidad preexistente, que se inicia en un biotopo que no ha sido ocupado por otras comunidades, como ocurre en las dunas, nuevas islas, etc.
• Sucesión secundaria: es aquella que se establece sobre una comunidad ya existente que ha sido eliminada por incendio, inundación, enfermedad, talas de bosques, cultivo, etc.