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MODULO II UNIDAD 4 CAPITULO 4
La ecología estudia las interacciones en la naturaleza. En un ecosistema ellas incluyen el reciclado de minerales, el flujo de energía y el control de la población.
PANORAMA GENERAL DEL RECICLADO DE MATERIALES
Hemos estudiado diversos ciclos de nutrientes o bio-geo-químicos y corresponde enfatizar qué los mueve. Uno de los objetivos de la investigación en ecología es el de determinar por qué los organismos regulan y reciclan los minerales dentro de un ecosistema, sobre todo el nitrógeno y el fósforo, que la acción de la vida ha transformado en cuellos de botella, porque los necesita en tanta abundancia que su disponibilidad se halla en el límite. Debe quedar claro que si no fuera por su gran utilidad quimica para armar biomoléculas como el DNA, el RNA, el ATP, los fosfolípidos y las proteínas, que necesitan uno o ambos elementos cruciales, el cuello de botella no aparecería. La naturaleza favorece entonces todo lo que contribuya a acelerar el reciclo de esos elementos más necesarios que otros. Los herbívoros agilizan el rerciclo con la ingesta de partes de plantas. Luego los excretan como detritos, o fragmentos de materia orgánica muerta. Vuelven así al suelo más rápido que si no existieran o que si no los hubiesen comido. La tarea sigue a cargo de los detritívoros, por ejemplo lombrices, pequeños artrópodos del suelo, nematodes, anélidos acuáticos, etc., que medran de la materia fecal y otros detritos. Ayudan a acelerar la vuelta al suelo más rápido que si esa tarea la tuviesen que hacer los descomponedores o desintegradores, que son los saprófitos unicelulares, entre los cuales anotamos a los hongos. La tarea final de descomponer cadáveres, plantas muertas y materia fecal, la realizan los microorganismos. Los carnívoros de primer orden (que ingieren herbívoros) aceleran más el retorno al suelo de los materiales ingeridos que si se esperara su muerte natural; lo mismo sucede con los carnívoros de segundo orden, como los buhos, que aceleran con su actuar la muerte de los carnívoros de primer orden y el reciclado rápido de sus valiosos elementos, el nitrógeno y el fósforo, que son los mejores fertilizantes. Los únicos que se salvan son los carnívoros de segundo orden, expuestos solamente a mecanismos como los parásitos, la programada disminución de la eficiencia, superada ya la edad de la procreación, etc.
Las raíces de las plantas y de los hongos que forman colonias absorben los materiales orgánicos vueltos asimilables para ellos por los procesos de descomposición a la intemperie. Algunos minerales valiosos van a parar, pese a todo, al océano, cuyo fondo "aran" o remueven especies marinas, adaptadas para vivir de los sedimentos que alguna vez fueron biológicos. Los productores y los diferentes consumidores forman una primera pirámide alimentaria o cadena trófica.
CADENAS PARASITICAS Y SAPROTROFICAS - Hay todavía dos pirámides especializadas
distintas de la general. La primera es la parasítica, como por ejemplo,
granos de maíz, cerdo,
La segunda es la saprofítica o saprotrófica, que comienza ahora con
un primer nivel muy limitado, el de materia orgánica muerta. Esta
es consumida por animales detritívoros y luego por hongos y bacterias
descomponedoras. La medicina legal puede reconocer la edad de un cadáver
por el tipo de saprófitos que están medrando sobre los restos dejados
por otros organismos descomponedores previos.
En general se puede asegurar que las cadenas o pirámides lineales
son una modelización teórica que se debe matizar en forma de red trófica.
PANORAMA GENERAL DEL FLUJO DE ENERGIA. Un segundo aspecto funcional
que facilita la comprensión de cómo opera un ecosistema es el flujo
de energía Desde la década del 20 se menciona la pirámide de los niveles
tróficos. Nivel trófico significa casillero en la cual se clasifican
los seres vivos que se alimentan de otros seres vivos o directasmente
del sol. Estos últimos corresponden al nivel más bajo (la alfalfa)
y son los productores o productores primarios. El nivel siguiente
es el de los herbívoros, seguidos por carnívoros de primero y de segundo
orden. Supongamos estar en una isla. La biomasa del primer nivel
es mucho mayor que la del segundo, éste tiene mucho mayor biomasa
que el tercero y lo mismo corresponde señalar del tercero con respecto
del cuarto. Los expertos en ecología prefieren expresar sus relaciones
en términos de flujo de energía entre los diferentes niveles tróficos.
LECTURA 39--
LECTURA 40--
EXCLUSION COMPETITIVA.- El biólogo ruso Gause (regla 32), fundador
de la ecología, construyó los primeros quemostatos o quimiostatos,
esto es, los primeros fermentadores contínuos agitados de laboratorio.,
en condiciones de asepsia (limpieza). Al ser contínuos reciben constantemente
sus nutrientes disueltos en un caldo de afuera. Sembraba entonces
dos especies diferentes necesitadas ambas del mismo nutriente limitante
(motivo del nombre del aparato, que está limitado por un compuesto
químico - de allí quemostato) y observaba que luego de un período
transitorio, una de las especies se lavaba (desbordaba) y la otra
monopolizaba el nicho topológico. Prevalece entonces la especie que
para las condiciones de trabajo, es capaz de aprovechar con mayor
eficiencia el nutriente limitante recibido. Cabe aclarar que además
del nutriente limitante, hay muchos otros nutrientes en el caldo,
todos en exceso. Si se cambia ya sea el tipo de nutriente limitante,
ya sea el ritmo de agregado del nutriente limitante inicial, la eficiencia
comparativa de ambos organismos en competencia puede ser al revés
que los resultados iniciales. Otro nombre para el principio de Gause
es el de exclusión competitiva.
CAMBIOS EN LA POBLACION - En la lectura 4 ya hemos visto casos de
fuerzas biológicas que limitan el incremento desproporcionado de la
población de una especie. En general, en los animales provistos de
sistemas nerviosos, aumenta la lucha interna dentro de la población,
hay muerte infantil provocada por los adultos cuando no hay sitio
para refugiarse o anidar y otros procesos varios de canibalismo. Cuando
todos los territorios están poblados, la densidad ya no puede crecer
y los individuos deben migrar a sitios con depredadores especialmente
desarrollados o con climas a los cuales no están bien adaptados. Hay
muchos ejemplos de migraciones masivas provocadas por la falta de
alimento o refugio y su desenlace suele ser la muerte masiva. Se
acaba de mencionar la incidencia del clima sobre los cambios de una
población. Tambien pueden suceder incendios, erupciones volcánicas
y otros problemas similares que afectan la dinámica poblacional.
En resumen, todas las poblaciones pueden crecer exponencialmente pero
el ambiente posee una capacidad de carga de biomasa que es imposible
superar, pese a los intentos que está haciendo la especie humana para
extender sus límites en su beneficio. La información de una densidad
de población alta conduce a contramedidas espontáneas que buscan adecuar
las densidades poblacionales relativas a la oferta real de alimentos. El
papel de la tecnología de alimentos para desplazar ese límite incrementando
la eficiencia todo lo posible debe ser observado como un inteligente
arbitrio de la especie humana para extender sus propios límites. La
ecología menciona un nivel óptimo de densidad poblacional con respecto
a la cantidad de alimentos disponibles. Por la ley de Malthus, esto
afecta directamente al ser humano.
LEY DE MALTHUS - Thomas Malthus se dió cuenta en 1798 que la población
humana crecía exponencialmente y predecía que el crecimiento de los
alimentos no podía seguir el mismo ritmo. Esto es en parte superable
tecnologicamente y sirve de base para la profesión que hemos elegido
seguir, que busca lograr la propagación de biomasa a un ritmo mayor
que el de la especie humana misma en forma de ingesta de calidad (por
ejemplo microorganismos alimentados con metano -- pollos modificados
geneticamente de manera que su ingesta esté siempre atrasada con respecto
a las posibilidades genéticas -- buena industria frigorífica de aves
-- marketing). Volviendo a Malthus, los dos fundadores de la biología
moderna, Charles Darwin y a.
SUCESION - Se trata de un término técnico referido a un ecosistema
destruído por una inundación, incendio, ciclón, etc. Se denomina
sucesión al proceso natural de reconstrucción de un ecosistema destruído.
Todo empieza con algunas especies vegetales denominadas pioneras,
que encuentran su oportunidad en esas situaciones. La silvestre pampa
húmeda argentina, desprovista de bosques por los habituales incendios
descriptos en antiguas obras literarias, es un ejemplo de esas especies
pioneras que se especializaron en encarar repetidamente la misma oportunidad:
un ecosistema destruido. Son pastos, yuyos, cardos que se propagan
con semillas llevadas por el viento y que crecen con diferente eficiencia
en los diferentes suelos de sedimentos de periódicas erupciones volcánicas
traídos por los vientos. Las especies invasoras empiezan a cambiar
el ambiente aumentando el contenido orgánico del suelo, dando sombra
y ayudando con la humedad ambiental. La sucesión continúa luego tratando
de modificar la primera comunidad creada hasta el próximo previsible
incendio o inundación.
CONCLUSIONES RAZONADAS
LECTURA 38-
LEYES DE CONSERVACION DE LA ENERGIA (Werner)-
PLANTAS DE C3 y C4 (Lewis)-
COSTOS ENERGETICOS DE RECOLECCION DE ALIMENTOS (May y Ohlsson)-
El papel del ser humano en este panorama es digno de ser meditado
profundamente, así como el papel de la tecnología de alimentos en
el mismo contexto. Chou, inquieto por esos dos motivos, se propuso
solicitarle al presidente del gremio un hilo rector para orientarse
en este campo. Pero mientras tanto fue pensando sus cinco minutos
por su propia cuenta, anotando sus conclusiones personales en su cuaderno.
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