ESTRUCTURA DEL ECOSISTEMA
1. LA ECOLOGÍA
La ecología es la ciencia que estudia las
relaciones entre los seres vivos y el lugar donde viven, es decir, su medio
ambiente. Este estudio tiene en cuenta los aspectos de materia, energía y
organización. El término ecología, propuesto
por el biólogo Ernst Häckel en 1869, deriva de las palabras griegas oikos
(casa o lugar) y logos (ciencia).
La
biocenosis es el conjunto de todas las poblaciones que viven en un mismo
lugar. Una población es el conjunto de individuos de la misma especie
que viven en un determinado lugar y en un determinado momento. Las relaciones
que se establecen entre todos los individuos, tanto si son de una misma población
como si son de poblaciones diferentes, se llaman factores ambientales bióticos.
El
biotopo es el conjunto formado por el medio, el sustrato y
los factores ambientales abióticos que afectan a los seres vivos.
El conjunto de biocenosis y biotopo se llama ecosistema.
2.
EL BIOTOPO
El
biotopo es la parte abiótica de los ecosistemas. Está formado por el
medio que envuelve a los organismos, el sustrato sobre el que viven o se
desplazan y por los factores ambientales físico-químicos que les afectan.
2.1.
Medio: conjunto de sustancias fluidas que envuelven a los seres vivos
del ecosistema. En la biosfera existen dos medios, el medio aéreo y el medio
acuático.
· Medio acuático
§
Neuston (comunidad que vive asociada a la película superficial del agua).
§
Plancton (conjunto de seres vivos pequeños que flotan a la deriva cerca de
la superficie).
§
Necton (conjunto de animales nadadores, como los peces).
§
Bentos (conjunto de seres vivos que habitan sobre el fondo marino o
lacustre).
·
Medio aéreo.
2.2.
Sustrato: es el conjunto de
sustancias o seres vivos sobre los que se desplazan o se fijan los organismos.
Son sustratos:
·
El suelo: está formado por
diversas capas, que se llaman horizontes.
·
El agua.
·
Otros seres vivos.
3.
LOS FACTORES ABIÓTICOS Y LAS ADAPTACIONES
Los
factores ambientales abióticos son las variables físicoquímicas que
influyen en la vida de los organismos.
Según
los límites de tolerancia (límites máximos y mínimos de los factores
ambientales que toleran los organismos), los organismos se clasifican en:
·
Eurioicos: organismos que tienen el margen de tolerancia muy amplio.
·
Estenoicos: organismos que tienen el margen de tolerancia muy estrecho.
Podemos
distinguir diversos factores ambientales:
3.1.
Temperatura
La
vida activa es posible entre unos cuantos grados bajo cero y unos +50 ºC. Si
ultrapasan estos límites, los organismos pueden morir por congelación (debido
a la destrucción de tejidos causada por los cristales de hielo que se forman) o
por desnaturalización de las proteínas. Las plantas resisten mejor que los
animales las temperaturas extremas.
Según
la capacidad para regular la temperatura interna, los organismos se clasifican
en:
·
Homeotermos: son los organismos que pueden regular su temperatura interna.
·
Poiquilotermos: son los organismos que no pueden regular su temperatura interna,
por tanto, dependen de la temperatura ambiental.
3.2.
Luz
La
luz condiciona la proliferación y distribución de organismos fotosintéticos y
determinan movimientos de orientación hacia la luz llamados fototropismos.
Según
las necesidades de luz, podemos clasificar las plantas en:
·
Heliófilas: plantas que necesitan mucha cantidad de luz.
·
Esciófilas: plantas que viven en la sombra.
La
luz provoca una estratificación de los organismos fotosintéticos acuáticos.
En el mar se distingue una zona superficial iluminada hasta los 100 o 200 metros
de profundidad, llamada zona fótica. En esta zona se encuentran los
organismos que forman el fitoplancton. Por debajo de la zona fótica se
encuentra la zona afótica, que apenas tiene luz ni seres fotosintéticos.
Los
animales también presentan adaptaciones a la luz, la más importante es la visión.
La coloración de los animales está estrechamente relacionada con la capacidad
de percibir imágenes:
·
Coloración críptica:
algunos organismos cambian de color según el medio donde se
encuentren.
·
Coloración aposemática:
la poseen aquellos animales con coloraciones muy vistosas para
avisar que suponen un peligro (son
venenosos o van “armados”).
·
Coloración mimética:
algunos animales tienen coloraciones vistosas pero no suponen un
peligro.
Algunos
animales que viven en zonas oscuras han desarrollado la capacidad de producir
luz, llamada bioluminiscencia.
Otro
aspecto relacionado con la luz es el fotoperiodo, es decir, la realización de
determinados procesos según la duración del día y la noche. El fotoperiodo
diario influye en la actividad de los organismos, que pueden ser diurnos,
nocturnos y crepusculares. Si el fotoperiodo es anual determina el momento de la
migración, la muda, la floración, etc.
3.3.
Humedad
Del
aire: es el vapor de agua que hay en el aire atmosférico.
Absoluta: es la cantidad total de vapor de agua que hay en el aire, y se
expresa en g/m3.
Relativa: es la relación entre la humedad absoluta y la máxima humedad
posible en las mismas condiciones de presión y temperatura.
En
los animales las adaptaciones más importantes para evitar la deshidratación
son:
·
Tener un tegumento
impermeable.
·
Tener estructuras que
retienen el aire y mantienen una microatmósfera húmeda.
·
Producir secreciones
mucosas que mantienen la piel húmeda.
·
Tener el aparato
respiratorio en el interior del cuerpo.
·
Tener fecundación interna
y desarrollo embrionario.
·
Adaptar el ciclo biológico
en la estación seca.
·
Ser capaz de beber agua del
mar.
·
Adquirir hábitos
especiales.
En
los vegetales, las adaptaciones más
importantes para evitar la deshidratación son:
·
Tener
raíces muy largas.
·
Poseer
hojas con epidermis muy cutinizadas y con pocos estomas.
·
Tener
abundante pilosidad capaz de retener aire y mantener una microatmósfera húmeda.
·
Poseer
tallos y hojas suculentas donde se almacena una gran cantidad de agua de
reserva.
·
Hacer
la fecundación a través del polen.
·
Formar semillas.
Según
las necesidades hídricas se distinguen los tipos de plantas siguientes:
·
Hidrófitas: son plantas acuáticas.
·
Higrófitas: son plantas de zonas muy húmedas.
·
Xerófitas: son plantas de zonas secas.
·
Mesófitas: son plantas que pueden vivir en humedades muy diferentes.
3.4.
Presión
Atmosférica:
es la fuerza por unidad de superficie que ejerce el peso del aire.
Hidrostática:
es la fuerza por unidad de superficie que ejerce el agua.
En los animales que viven en condiciones de baja presión,
como las llamas de los Andes, muchos pájaros o los animales acuáticos de ríos
y lagos de alta montaña, hay adaptaciones como por ejemplo, la presencia de hemoglobinas
especiales con más afinidad por el oxígeno.
Los peces que viven por debajo de 5.000 metros de
profundidad suelen ser peces planos y sin cavidades internas llenas de gases
(vejigas natatorias) para evitar el inflamiento repentino cuando suben.
3.5.
Salinidad
Salinidad: es la concentración de sales minerales disueltas. El agua del
mar tiene una salinidad media de unos 35 g/L, el agua dulce de unos 0,5 g/L, y
en lagos muy salados, como las lagunas litorales, se puede llegar a 200 g/L.
Ósmosis: es el paso de sustancias entre dos disoluciones de diferente
concentración que están separadas por una membrana semipermeable.
En
general, el medio interno de los organismos es menos salado que el agua del mar
y más salado que el agua dulce. Según las adaptaciones para evitar la ósmosis,
los organismos se clasifican en:
·
Poiquilosmótico: organismos que no pueden evitar la ósmosis (algas y muchos
invertebrados).
·
Homeosmóticos: organismos que presentan adaptaciones para evitar la ósmosis
(vertebrados).
3.6.
El pH
el
valor de pH en el medio depende de la composición de los elementos que forman
el suelo y de las sustancias que el agua contiene en disolución.
Los
seres vivos necesitan pH normalmente básicos para vivir. La mayor parte
de organismos mueren a pH bajos (de 1,8 a 5), pero estos valores no se dan
normalmente en la naturaleza.
3.7.
Las corrientes del medio
Las
corrientes del medio son los movimientos internos que tienen los fluidos: agua y
aire. Las corrientes provocan adaptaciones en los seres vivos e influyen en su
distribución espacial.
Las
corrientes aéreas son aprovechadas por los pájaros, algunos insectos y
plantas. Las principales adaptaciones a zonas de vientos fuertes son los
recortes de las alas de algunos insectos, el pequeño tamaño de algunas
plantas, crecer a ras de suelo o anidar en el suelo.
Las
corrientes marinas provocan adaptaciones como la adhesión al sustrato,
excavaciones en las rocas, esconderse en las grietas, etc. Las corrientes
marinas pueden provocar la fertilización del agua y la proliferación de
plancton, formándose zonas de intensa pesca.
4.
LA BIOCENOSIS
La biocenosis
o comunidad es la parte biótica del ecosistema. Está integrada por la
poblaciones de las diferentes especies que viven relacionadas en el mismo
biotopo.
El
conjunto de individuos de la misma especie que viven en un lugar determinado se
llama población.
Las
relaciones entre los organismos de una biocenosis se llaman relaciones bióticas
y se pueden clasificar en dos grupos: relaciones intraespecíficas y
relaciones interespecíficas.
4.1.
Relaciones intraespecíficas: son las relaciones
bióticas que se establecen entre los organismos de la misma especie.
Clasificación
según la duración
Clasificación
según el resultado de la relación
ü
Asociaciones
familiares
§
Familia
parental (formada por los progenitores y los hijos).
§
Familia
matriarcal (formada por la hembra y los hijos).
§
Familia filial
(formada sólo por los hijos).
ü
Asociaciones
coloniales (formada por los individuos originados por reproducción asexual de
un progenitor común).
ü
Asociaciones
gregarias (constituidas por conjuntos de individuo s que viven en común durante
un periodo de tiempo para ayudarse mutuamente).
ü
Asociaciones
estatales (constituidas por un grupo de individuos jerarquizados entre sí y, a
menudo, diferenciados anatómica y fisiológicamente).
4.2.
Relaciones interespecíficas:
son relaciones bióticas que se establecen en una comunidad entre individuos de
especies diferentes.
Tipos
de relaciones interespecíficas:
5.
LA POBLACIÓN Y LA DINÁMICA DE POBLACIONES
Hemos visto
que la población es el conjunto de individuos de la misma especie que
viven en un área y en un periodo de tiempo determinado. Los parámetros más
importantes para estudiar una población son los que se refieren a las distribuciones
en el tiempo, cuyo estudio se conoce como dinámica de poblaciones, y
los que se refieren a la distribución en el espacio, que depende de las
relaciones intraespecíficas y del tipo de dispersión de la especie.
5.1.
La natalidad y la mortalidad.
5.2.
Inmigración y emigración.
5.3.
Crecimiento de una población.
Crecimiento
de una población: es la relación
entre el aumento o la disminución del número de individuos y el colectivo
inicial. Se puede expresar en porcentaje, pero es más práctico utilizar la
tasa de crecimiento instantánea (r), que es la relación entre el número de
individuos en que aumenta o disminuye la población por unidad de tiempo y el
colectivo inicial.
Tipos
de crecimiento:
Su representación gráfica es una curva exponencial, también llamada “curva en J”. En este tipo de crecimiento, las poblaciones continúan aumentando geométricamente si r se mantiene constante y si el ambiente es ilimitado, es decir, si no hay falta de alimento ni de espacio.
Su representación gráfica es una curva logística, también llamada “curva en S”.
Todos los ecosistemas son limitados y, por tanto, presentan una capacidad poblacional limitada. La máxima capacidad poblacional que puede contener se llama K. A medida que el número de individuos (N) se acerca a K, aumenta la resistencia ambiental al crecimiento, puesto que cada vez el espacio vital está más disputado. Esta resistencia ambiental se expresa como un factor que multiplicaría a r, y se calcula de la siguiente manera: (K - N)/ K. Este factor presenta valores próximos a 1 cuando la población (N) es pequeña, y próximos a 0 cuando la población (N) ha llegado a su límite máximo, es decir, cuando N = K.
Curva en J Curva en S
Estrategias de crecimiento:
-
Pocos
descendientes pero que viven mucho tiempo.
-
Ciclo vital
largo.
-
Crecimiento
lento.
-
Presentan
sistemas para protegerse.
- Tamaño grande.
- Cuidan de sus hijos.
-
Muchos
descendientes.
-
Ciclo vital
corto.
-
Crecimiento rápido.
-
No utilizan
energía para producir esqueleto.
-
Tamaño pequeño.
-
No cuidan de
sus hijos.
Fluctuaciones:
Son
cambios bruscos en el número de individuos de una población.
Tipos
de fluctuaciones:
Las
fluctuaciones se explican por una:
5.4.
La distribución de los individuos.
La
distribución espacial de los individuos de la población puede ser al azar,
uniforme o en agregados.
La
distribución al azar se da en especies sin inclinación natural a formar
grupos, con una amplitud de tolerancia y en un ambiente uniforme. Por ejemplo,
algunas especies de tiburones solitarios.
La
distribución uniforme se da en ambientes desfavorables y con competencia
intraespecífica por algún factor limitante. Por ejemplo, en los bosques, la
distribución de los árboles es uniforme a causa de la competencia por la luz,
y la de muchas especies de pájaros que viven en ellos también lo es a causa de
la territorialidad.
La
distribución en grupos o agregados es la más habitual. Las causas
pueden ser las ventajas que implica el grupo en cuanto a la supervivencia, en el
caso de ataque de depredadores; a la facilidad de reproducción; a las
migraciones; a la superación de olas de frío, a la búsqueda de alimento, etc.