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E C O L O G A Y M E D I O
A M B I E N T E
Ecologa y Medio Ambiente 5to Semestre Bachillerato MACR-CASC Material exclusivo del Colegio Americano de San Carlos, S.C.
1
NDICE
Tema Pgina
INTRODUCCIN A LA ECOLOGA..7
Definicin de Ecologa..7
Formas de estudio de la Ecologa.8
Autoecologa8
Demoecologa.8
Simecologa8
Educacin ambiental..8
Niveles de complejidad8
Individuo.9
Poblacin9
Comunidad9
Ecosistema.9
Bisfera.9
EJERCICIOS.9
FACTORES AMBIENTALES14
Factores abiticos.14 Energa solar15 Temperatura..15 Humedad..16 Clima.16 Atmsfera.16 Latitud y Altitud.17 Relieve.18 Agua..18 Suelo.18 Nutrientes.19 Dixido de carbono y oxgeno19 pH y Salinidad.20
Factores biticos20 Productores.21 Consumidores21 Desintegradores o descomponedores.21
Adaptacin y factores ambientales.22
EJERCICIOS22
POBLACIONES.27
Concepto de poblacin.27
Propiedades de una poblacin27
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Tamao..27
Densidad28
Distribucin.28 Aleatoriamente..28 Uniformemente.28 En agregados.28
Tasa de natalidad.28
Tasa de mortalidad.29
Migracin..29 Temporales..29 Medios de migracin.29 Origen y destino29
Crecimiento.29 Potencial bitico29 Capacidad de carga o de sostenimiento.30 Resistencia ambiental30
Crecimiento poblacional.30
Crecimiento exponencial30
Crecimiento logstico o sigmoidial31 Fase lenta (I).31 Fase logartmica (II).31 Fase de equilibrio (III).31
Factores limitantes..32 Competencia.32 Depredacin..32
EJERCICIOS.33
COMUNIDADES..34
Estructura de la comunidad..34 Zona de capas35 Soto bosque35 Capa de arbustos.35 Capa herbcea..35 Suelo forestal.35
Flujos de energa (cadenas trficas).38
EJERCICIOS..41
Ecosistemas44
Cerrados44
Abiertos.44
Tipos de ecosistemas..47
Micro ecosistemas.47
Meso ecosistemas.47
Macro ecosistemas47
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Flujos de materia y energa.47
Produccin primaria..48
Produccin secundaria...48
Pirmide de nmeros..48
Pirmide de biomasa49
Pirmide de energa.50
Ciclos biogeoqumicos50
Bioelementos.51 Principales o primarios.51 Secundarios..51 Oligoelementos.51
Divisin de ciclos biogeoqumicos.52
Gaseosos o atmosfricos..52
Sedimentarios52
Ciclo hidrolgico (H2O)52
Evaporacin52
Transpiracin.53
Condensacin..53
Precipitacin..53
Ciclo del carbono (C).54
Ciclo del nitrgeno (N2)..55
Fijacin del nitrgeno..56 Fijacin biolgica..56 Fijacin atmosfrica56 Fijacin industrial.56
Ciclo del fsforo (P)..57
Ciclo del azufre (S).58
EJERCICIOS..59
Bisfera.61
La tierra como un todo..62
EJERCICIOS..62
IMPACTO AMBIENTAL63
Evaluacin diagnstica..63
Definicin de impacto ambiental64
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Estudios de impacto ambiental64
Evaluacin de impacto ambiental..64
Impactos sobre el medio natural.65
Impacto ambiental a nivel mundial66
Impactos ambientales de la guerra y el uso blico del uranio66
Impactos sobre el medio social.66 Efectos econmicos..66 Efectos socioculturales66 Efectos tecnolgicos.67 Efectos sobre la salud..67
Impactos sobre el sector productivo67
Deterioro ambiental67
Crecimiento poblacional..68
Crecimiento de la poblacin humana.69
Consumismo..69
Efectos del consumismo69
Global..69
Regional.70
Social70
Indicadores de consumismo..70
Ejemplos de artculos considerados dentro del consumismo70
Consecuencias del impacto ambiental71
Cambio climtico global.71
Inversin trmica71
Formacin y equilibrio de la capa de ozono72
Causas de la disminucin de ozono en la estratsfera..73
Clorofluorocarbonos73
xidos de nitrgeno.74
Tala inmoderada y deforestacin..74
EJERCICIOS..75
PRDIDA DE BIODIVERSIDAD.77
Erosin del suelo.78
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5
Desertificacin..........79
Tala de bosques y selvas.79
Pastoreo exagerado79
Cultivo intenso...79
Contaminacin atmosfrica..79
Contaminacin por ruido.80
Contaminacin del agua..80
Contaminacin visual.81
Contaminacin del suelo.81
EJERCICIOS.83
RECURSOS NATURALES98
Recursos renovables..98
Recursos parcialmente renovables.99
Recursos NO renovables.99
Manejos de recursos.100
Fuentes alternativas de energa101
Energas limpias.101 Hidrgeno..101 Biomasa101 Energa solar.101 Energa elica..102 Ecotecnologa..102
REAS PROTEGIDAS.102
Clasificacin.102 Reservas de la bisfera102 Parque Nacionales..102 Monumentos Naturales.103 reas de proteccin de recursos naturales..103 reas de proteccin de flora y fauna.103 Santuarios..103
EJERCICIOS104
DESARROLLO SOSTENIBLE.110
Caractersticas de un desarrollo sostenible.110
Un cambio de mentalidad.110
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Educacin ambiental111
Estrategias del desarrollo sostenible111
Historia del desarrollo sostenible..112
Principios del desarrollo sustentable113
Objetivos del desarrollo sustentable113
Modelos del desarrollo sustentable.113
El modelo dominante del desarrollo sustentable..113
La Ecologa poltica (de Lipietz).114
El comercio justo.114
La produccin Forestal Industrial Comunitaria.114
El activismo ambiental115
La Conservacin Basada en la Comunidad..115
Legislacin ambiental..116
Funciones de la LGEEPA.116
EJERCICIOS117
PROYECTO AMBIENTAL..127
Diagnstico..128
EJERCICIOS128
Planteamiento del problema..136
Justificacin.136
Objetivo (general y especfico).136
Plan de actividades.137
Conocimientos137
Habilidades137
Valores y actividades.137
Evaluacin y seguimiento.138
Conclusiones..138
EJERCICIOS139
Bibliografa141
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APRENDIZAJES ESPERADOS:
Conoce los niveles bsicos de la ecologa y su interrelacin con otras ciencias para
elaborar proyectos ambientales para su localidad.
Identifica los principales atributos de una poblacin y una comunidad de manera
prctica y contextual.
Elabora las fases iniciales de un proyecto ecolgico factible y pertinente para su
contexto.
Definicin de Ecologa.
La ecologa es una ciencia que surgi en la segunda mitad del siglo XIX. Tiene
sus antecedentes en un gran nmero de observaciones que hacan de la vida
estudiosos como los naturalistas, en aspectos especficamente de su entorno.
Algunos de ellos tambin fueron los iniciadores de la biologa.
A lo largo de la vida los organismos interactan con su medio inerte; en estas
interacciones, los seres vivos necesitan un constante flujo de materia y energa
para sobrevivir. Es decir, todos los organismos dependen unos de otros: uno se
alimenta de otro y lo utiliza como fuente de energa y materia. Se define como
el estudio del ambiente que incluye todos los factores que lo constituyen:
fsicos, qumicos, climatolgicos, biolgicos, entre otros.
La palabra ecologa se deriva del griego oikos, que quiere decir "casa", y logos
que significa "tratado" o "estudio". Por lo tanto, el estudio del ambiente en el
hogar incluye a todos los organismos que en l habitan y a los procesos
funcionales que lo hacen habitable. Literalmente, ecologa es el estudio de "la
vida en casa" haciendo nfasis en "las relaciones de los seres vivos entre s y
con su entorno". (Real Academia de la Lengua Espaola Diccionario de la
Lengua Espaola, 22a. edicin).
En 1866 Ernst Haeckel, bilogo alemn, fue el primero en utilizar el trmino
ecologa (kologie) para definir las relaciones entre los seres vivos y sus
hbitats. Fue un darwiniano y el principal responsable de la difusin de la teora
de la evolucin en Alemania y en otros pases. Por su parte, Eugene P. Odum
define a esta ciencia como el estudio de la estructura y funcin de la
naturaleza o como la ciencia que estudia las interacciones de los organismos
vivos con su medio ambiente.
Por otra parte, la Unin Internacional para la Conservacin de la Naturaleza y
sus Recursos, organismo de la Organizacin de las Naciones Unidas para la
Educacin, la Ciencia y la Cultura (UNESCO), defini en 1970 la educacin
ambiental como el proceso de reconocer valores y aclarar conceptos para
crear habilidades y actitudes necesarias que sirven para comprender y
apreciar la relacin mutua entre el hombre, su cultura y el medio biofsico
circundante. La educacin ambiental tambin incluye la prctica de tomar
decisiones y formular un cdigo de comportamiento respecto a cuestiones
que conciernen a la calidad ambiental.
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La ecologa como ciencia integradora e interdisciplinaria.
Desde sus inicios la ecologa ha cambiado mucho. Actualmente ya no se le
considera como una rama de la biologa, como se crea al principio;
actualmente es vista como una ciencia integradora. Esto significa que en el
estudio de los problemas ecolgicos se requiere de la intervencin de otras
ciencias naturales, ms como participantes activos que como simples ciencias
auxiliares. Para cualquier estudio ecolgico son necesarios conocimientos de
zoologa, botnica, geografa, qumica, meteorologa, edafologa, limnologa,
etc.; sin embargo, la ecologa debe saber integrar todas estas reas en un
sistema ms complejo. En caso de un problema ecolgico tratar de incluir
cuando sea necesario al resto de las ciencias para su solucin, identificando
en cada situacin la relacin existente entre cada uno de sus componentes.
La interdisciplinariedad se refiere a la asociacin e integracin de la
informacin procurada por varias disciplinas que, al ser complementada,
permite tener esquemas de explicacin ms amplios y certeros sobre cualquier
fenmeno natural.
Formas de estudio de la ecologa.
Para facilitar el estudio de los fenmenos ecolgicos y desarrollar una
metodologa adecuada para la comprensin del objeto de conocimiento de
la ecologa, se le ha dividido en ramas y son las siguientes:
Autoecologa (ecologa de los individuos). Estudia las relaciones de los
diferentes organismos con el medio ambiente.
Demoecologa (ecologa de las poblaciones). Estudia a todos los
individuos de una misma especie en una determinada zona o
poblacin.
Sinecologa (ecologa de las comunidades). Estudia la totalidad de un
hbitat; abarca las relaciones trficas, los ciclos elementales y los flujos
de energa del ecosistema.
Educacin ambiental. Campo emergente y complementario a la
ecologa, orientado a la formacin de habilidades y actitudes para
comprender las relaciones del ser humano con el medio ambiente.
Niveles de complejidad.
Para la ciencia actual, la materia est organizada en diversos niveles de
complejidad que van desde las partculas subatmicas hasta el universo.
Debido a esto, la ecologa subdivide su campo de estudio para atender mejor
los diversos niveles de organizacin y de integracin de la materia que intenta
comprender. Por su parte, la ecologa considera como su objeto de estudio a
los siguientes niveles: individuo, poblacin, comunidad, ecosistema y bisfera.
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Individuo es un ser independiente, de cualquier especie, un organismo
completo capaz de efectuar las funciones que caracterizan a los seres vivos.
Poblacin es un conjunto de organismos de la misma especie que habita en
una zona determinada. Una especie es un conjunto de organismos con
caractersticas similares y capacidad para reproducirse, que puede incluir a
una o ms poblaciones.
Comunidad es el conjunto de poblaciones diferentes que comparten el rea
donde viven, interactuando entre s. Los lobos, rboles, conejos, etc.
Ecosistema es un espacio definido donde tienen lugar las interacciones entre
una comunidad y su entorno. Es importante sealar que el ambiente
representa un papel determinante en los tipos de organismos que pueden vivir
en l, pero tambin reconocer la funcin de los seres vivos en el
establecimiento de las caractersticas de su propio ambiente.
Bisfera corresponde al mayor sistema ecolgico, con el ms alto nivel de
organizacin biolgica, conformado por todas las reas de vida del mundo y
sus interacciones. Es decir, considerando todos los ecosistemas que existen en
la Tierra y los lugares del planeta donde se desarrolla la vida.
EJERCICIOS
1. De manera individual define los siguientes conceptos:
Ecosistema__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
Ecologa____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
Materia_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
Energa______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
Bisfera_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
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MedioAmbiente_____________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
Comunidad_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
Poblacin___________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
Interaccin__________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
2. Por qu consideras importante estudiar ecologa? _____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
3. Conoces alguna institucin en tu localidad que tenga como fundamento esta ciencia para realizar sus funciones?
Cul?______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
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4. Realiza un mapa mental donde se encuentren las ciencias que se
relacionan con la ecologa.
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5. Escribe tres noticias recientes acerca del medio ambiente; comenta cada una de ellas, si ests de acuerdo o no con lo que expresan y por qu.
Resuelve individualmente lo siguiente:
1. Indica cules de las disciplinas cientficas que aparecen a continuacin
participaran para resolver los siguientes planteamientos.
Botnica Toxicologa Mineraloga Geografa
Edafologa Fisiologa Meteorologa Agronoma
Hidrologa Estadstica Qumica analtica Zoologa
a) Cul es la importancia de la composicin del suelo en la produccin de
trigo?
_____________________________________________________________________________
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_____________________________________________________________________________
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b) Cmo cambia la biodiversidad de tu ciudad de acuerdo a las estaciones
del ao?
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_____________________________________________________________________________
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c) En qu parte del bosque encontramos mayor cantidad de especies de
hongos txicos?
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d) Cmo afecta la contaminacin del aire en las enfermedades respiratorias?
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e) Cmo vara la cantidad de alimento disponible para distintas poblaciones
de roedores?
_____________________________________________________________________________
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Elabora un mapa mental que contenga los siguientes conceptos o
palabras clave.
Ecologa Ciencia integradora Sinecologa Demoecologa
Historia de los conceptos Autoecologa Con el medio ambiente
Con otros seres vivos Relaciones de los seres vivos Historia del trmino
Definicin
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FACTORES AMBIENTALES
Permanentemente el ambiente y los seres vivos estn en una mutua relacin,
donde queda claro que el ambiente influye sobre los seres vivos. A esto se le
conoce como factores condicionantes ambientales. Estos factores determinan
las adaptaciones, la gran variedad de especies de plantas y animales, y la
distribucin de los seres vivos sobre la Tierra. Los factores ambientales se
clasifican en abiticos (no vivos) y biticos (vivos), ambos deben estar en
constante equilibrio, ya que la alteracin de alguno de ellos desequilibrara
todo el entramado en el ambiente.
Factores abiticos
Pueden ser diferenciados en dos categoras: los que ejercen efectos fsicos y
los que presentan efectos qumicos. Los primeros son factores a los que estn
sujetos los organismos vivos de un lugar determinado, como el agua, la energa
solar, la atmosfera, la latitud y la altitud. A continuacin la explicacin de
cada uno de estos componentes en forma separada, pero no se debe olvidar
que la interaccin de todos es necesaria para un correcto funcionamiento del
medio ambiente.
Componentes fsicos Energticos Luz solar
Climticos
Temperatura
Humedad
Clima
Atmsfera y presin
Geogrficos
Latitud
Altitud
Relieve
Componentes qumicos
Del sustrato
Agua
Suelo
Nutrientes
pH
Salinidad
CO2
O2
Ambiente abitico (inerte)
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Energa solar
Es la energa que recibe la superficie de la Tierra proviene del Sol, en forma de
luz, calor y rayos ultravioleta. De la energa total de la radiacin solar, 9%
corresponde a la ultravioleta, 42% a la luz solar, y el 49% restante al infrarrojo;
esta ltima proporcin disminuye en la atmsfera baja.
La luz solar es la principal fuente de energa de la Tierra. La radiacin solar que
llega a la superficie terrestre vara segn el ngulo de incidencia. En los polos
se distribuye en un rea menor que en el ecuador; es por eso que las
temperaturas son tan diferentes en los polos con respecto al ecuador. Existe
tambin una diferencia notable en la irradiacin, condicionada en los
hemisferios Norte y Sur por la inclinacin de la Tierra sobre su eje en relacin
con la trayectoria alrededor del Sol. Por ejemplo, en invierno el hemisferio
Norte se inclina en direccin contraria al Sol, de modo que el ngulo e
incidencia de los rayos solares sobre su territorio es menor; esto es lo que
ocasiona menos horas de luz en el da y un descenso en la temperatura.
La luz solar es la principal fuente energtica para el proceso de la fotosntesis
es uno de los fenmenos ms importantes para que la materia y la energa
fluyan en el ambiente. La luz solar es uno de los factores fsicos de extrema
importancia para la vida del medio ambiente, ya que es la principal fuente de
energa que mueve a los distintos factores biticos y abiticos de cualquier
ecosistema.
Temperatura
La temperatura es uno de los factores determinantes para la vida en general
ya que las variaciones bruscas o ms all de ciertos lmites pueden provocar la
muerte. La regulacin trmica de los organismos es un proceso que realizan los
seres vivos para poder sobrevivir en el ambiente. A travs de la evolucin y en
repetidas ocasiones, la regulacin trmica ha permitido la existencia de
algunas especies en el transcurso de los aos.
La temperatura determina la distribucin de las especies, acta sobre sus
ciclos de vida y afecta sus actividades de supervivencia, reproduccin y
desarrollo. En distintas zonas del planeta las condiciones de temperatura
cambian. Las zonas con temperatura ms baja son aquellas donde se recibe
menor irradiacin solar anual, como los polos Norte y Sur, donde no se recibe
tanta como en el ecuador o en los trpicos. El total de energa solar y la forma
en que incide sobre la superficie terrestre influyen sobre la temperatura de
cada rea geogrfica. Las variaciones de temperatura, junto con los
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movimientos de rotacin del planeta, condicionan las corrientes de aire y las
precipitaciones pluviales.
Humedad
Es un factor climtico que acta con la temperatura y la luz. La humedad es
importante por su efecto en el ndice de prdida de agua en los animales y
plantas. Este ndice es bajo cuando el aire es ms hmedo, como el que se
encuentra en bosques y selvas, y ms alto cuando el aire es seco como en el
desierto. Representa la cantidad de agua que en forma de vapor se
encuentra en el aire y es determinante ya que influye en la temperatura y el
clima en general.
Clima
El clima es un elemento condicionante de la vida en la Tierra, est constituido
por la temperatura, la presin atmosfrica, los vientos y las precipitaciones, los
cuales se ven modificados por factores como: latitud, altitud y relieve, la
distribucin de tierras y aguas, e inclusive por las corrientes marinas que
afectan a un lugar. Cabe mencionar que el motor principal es la energa
radiante del Sol.
A escala espacial los fenmenos climticos pueden estudiarse en un rango
que va desde el microclima (una cueva, una isla, un valle, una montaa, etc.)
hasta el macroclima (escala global).
La ecologa estudia la importancia de los fenmenos climticos en la vida de
todos los seres que habitan cada espacio en la Tierra.
Atmsfera
La atmsfera es una capa gaseosa que rodea la Tierra. Es una mezcla de
gases que contiene 79% de nitrgeno, 20% de oxgeno y 0.03% de bixido de
carbono, as como otros gases ms, como helio, metano, xenn, xido nitroso,
ozono y dixido de azufre, que representan el 0.01%; la densidad del aire es de
0.013%.
El oxgeno es uno de los gases ms importantes para la sobrevivencia de todos
los seres vivos del planeta. En especial, los animales dependen del oxgeno
para poder realizar todas sus funciones vitales. Por su parte, el nitrgeno,
aunque es el gas ms abundante en la atmsfera, no es usado directamente
por los organismos, sino en forma de nitratos.
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La atmsfera es importante, porque en ella tienen lugar muchos de los
fenmenos meteorolgicos que afectan directamente el clima, como los
vientos, las precipitaciones pluviales y la difusin de la luz, entre otras muchas
cosas. Tambin se lleva a cabo el movimiento de las masas de aire; por
ejemplo, las molculas de aire se encuentran bajo presin y chocan unas con
otras, aumentando as la temperatura. Cuando el aire clido asciende, la
presin sobre l disminuye. As, el aire se expande.
Los patrones globales de calor originan la circulacin atmosfrica.
La zona cercana al ecuador recibe la mayor cantidad de radiacin solar; el
aire caliente se eleva a causa de que es menos denso que el aire frio que
tiene encima. El aire caliente de la regin tropical sube a la parte alta de la
atmsfera, esto provoca una baja de presin en la superficie terrestre. La
elevacin de capas de aire nuevas propicia el empuje del aire de las capas
altas a los polos en direccin norte y sur. Cuando las capas de aire se
aproximan a los polos, se enfran y se hacen pesadas; de tal manera que se
desplazan a las regiones rtica y Antrtica. Estas masas de aire en descenso
incrementan la presin en la superficie, el aire ms frio y pesado se mueve
hacia el ecuador, reemplazando el aire clido que se eleva en los trpicos.
La presin atmosfrica es el peso que ejerce la atmsfera sobre un rea
especfica, misma que sufre variaciones cotidianas y estacionales que
dependen en gran medida de la temperatura, la altitud, la humedad y las
masas de aire de un lugar.
Latitud y altitud
Son factores que dependen de la ubicacin geogrfica de un organismo e
influyen en su sobrevivencia de diversas maneras. Latitud se define como la
distancia medida en grados a partir del ecuador; y altitud como la distancia
medida en metros a partir del nivel del mar. Estas dos caractersticas
geogrficas determinan la distribucin de muchos seres vivos; por ejemplo, es
claro que en los trpicos la variedad y riqueza de especies es mayor que la
existente en los polos, y esto es debido a que tanto latitud como altitud
determinan la temperatura de un espacio.
Los aumentos en la latitud y la altitud causan efectos trmicos similares: la
temperatura media de la atmsfera disminuye 0.5 C por cada grado que
aumente la latitud o por cada 100 m de elevacin en la altitud.
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Relieve
El relieve condiciona el efecto de la temperatura, humedad y clima de un
lugar, lo cual permite o limita la existencia de los seres vivos. Los relieves
montaosos, por ejemplo, general varias condiciones y propician el desarrollo
de una gran diversidad biolgica.
Agua
El agua es tambin un lugar donde se desarrolla la vida. Cerca de las tres
cuartas partes de la superficie del planeta es agua, formada por la molcula
H2O. Su densidad es de 1.0 g/cm3, mientras que el agua de mar tiene una
densidad de 1.028, debido a las sales minerales disueltas.
El agua es uno de los elementos ms importantes en la vida del planeta. Tiene
una serie de propiedades, entre ellas la de almacenar enormes cantidades de
energa calrica con un pequeo aumento de su temperatura. Adems es
necesaria para que los elementos qumicos y otros materiales lleven a cabo su
circulacin por todo el ambiente en un ciclo constante, sin el cual no sera
posible la descomposicin y circulacin de los nutrientes. De faltar el agua, el
medio ambiente no podra funcionar y no podra continuar la vida en el
planeta.
Resulta primordial para la vida de las especies, inclusive determina su
funcionamiento. En efecto, las plantas son un claro ejemplo de cmo el agua
se vuelve vital para la subsistencia de los organismos, por el contrario si faltara,
las plantas se marchitaran y terminaran por morir tarde o temprano.
Suelo
El sustrato en las superficies terrestres est constituido por el suelo. Es el lugar
donde viven y se desplazan o en cuyo interior transcurre toda la vida de
algunos organismos. En l se encuentra la principal fuente de materias primas
para desarrollar el proceso fotosinttico o la base de la produccin alimentaria
de todo el medio ambiente.
El suelo se deriva de la erosin de las rocas causada por factores fsicos,
qumicos y biolgicos sobre la roca original o roca madre del suelo. Posee
adems las reservas de material orgnico, mineral, agua y oxigeno que son
necesarios para los productores de nutrientes. El suelo es considerado como
una unidad con longitud, anchura y profundidad, es decir, es tridimensional.
Para poder estudiarlo se establece una unidad bsica llamada pedn.
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Cualquier suelo es resultado de la interaccin de cinco elementos: material
madre, clima, factores biticos, topografa y tiempo.
La masa no consolidada a partir de la cual se origina el suelo se denomina
material madre. Las rocas son material madre residual, y pueden ser de origen
gneo, metamrfico o sedimentario. Esto determina la composicin qumica
del suelo.
La temperatura y la precipitacin, factores del clima, son causantes de la tasa
de meteorizacin de las rocas, as como de la descomposicin de minerales y
de la materia orgnica, caractersticas importantes que determinan el tipo del
suelo.
Los organismos como plantas, animales, bacterias y hongos contribuyen a la
formacin del suelo, ya que forman su materia orgnica y el color de la capa
superficial; cuando se descomponen, se mezclan con la materia mineral y
ayudan a la aireacin del suelo y a la filtracin de agua.
La topografa o relieve es el contorno que afecta la cantidad de agua que se
filtra por el suelo; afecta adems el tipo de erosin y el transporte pendiente
abajo del material del suelo. Por ejemplo: en las superficies planas, el suelo y el
subsuelo pueden ser hmedos y de color grisceo, ya que a estos lugares llega
una mayor cantidad de agua que a los terrenos con pendientes.
Nutrientes
Los nutrientes se localizan con frecuencia en forma de sales y en varias
concentraciones. Se les ha dividido en macronutrientes o elementos
fundamentales, los que forman alrededor de 4% del peso seco total del
protoplasma de un organismo, y en micronutrientes o elementos vestigiales
que constituyen menos de 1% del peso seco total de su protoplasma.
Dixido de carbono y oxgeno
El dixido de carbono (CO2) y el oxgeno (O2) en el suelo estn involucrados
en los procesos biolgicos ms importantes de los seres vivos: la fotosntesis y la
respiracin celular aerobia.
Todo el oxgeno del planeta se origina de la fotosntesis, y la mayor proporcin
se efecta en los ocanos por parte del fitoplancton.
En el suelo slo puede hallarse la mitad del porcentaje de oxgeno presente en
la atmsfera, pero eso vara segn el tipo de suelo, su porosidad y la cantidad
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de plantas, bacterias y humedad que contenga. Por su parte, el CO2 modifica
otros factores del ambiente; a diferencia del oxgeno, si reacciona
qumicamente. En los medios acuticos la concentracin de CO2 es ms
elevada que en la atmsfera, ya que en el agua se presenta en forma de
carbonatos y bicarbonatos. El mares considerado el gran reservorio mundial de
CO2, pues contiene 4.7% de este gas, necesario para el inicio de la fotosntesis.
El O2 y el CO2 guardan una estrecha y recproca relacin no slo por su
participacin en los procesos celulares, sino en funciones del cuerpo humano,
como el caso de la sangre que necesita concentraciones constantes de
ambos gases para evitar una descompensacin.
pH y la salinidad
Son factores qumicos que se refieren a caractersticas del medio (gaseoso o
aire, lquido o agua, suelo). El pH es una medida del contenido de iones
hidronio (H+) presentes en una solucin. Tericamente el pH del agua es 7, ste
valor se considera como neutro. Un pH menor a 7 indica acidez, es decir una
concentracin mayor de iones H que la que se presenta en el agua. Mayor a 7
indica basicidad, es decir, menor concentracin de H+ que la que se
encuentra en el agua.
En altas concentraciones los iones hidronio pueden ser nocivos para las clulas,
debido a que por su elevada reactividad pueden daar algunas enzimas; an
las bacterias acidfilas (que viven en pH inferiores a 4) mantienen su pH interno
en valores cercanos a la neutralidad.
Mientras que la salinidad es una propiedad importante de aguas usadas
industriales y de cuerpos de agua naturales. Originalmente este parmetro se
concibi como una medida de la cantidad total de sales disueltas en un
volumen determinado de agua.
Factores biticos
En la naturaleza no existen organismos aislados, todos interactan con otros
seres de los que se alimentan o a los que les sirven de alimento, la principal
fuente de interaccin entre organismos es la alimentacin.
La funcin alimentaria condiciona la diversidad, distribucin y abundancia de
los seres vivos en cada ambiente del planeta. La base de toda relacin
alimenticia (trfica) son los organismos auttrofos, ya que de ellos depende la
vida de todos los dems organismos.
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Se denomina factores biticos a los organismos con vida que establecen
relaciones entre si dentro del medio ambiente. Por lo general, son organismos
auttrofos, consumidores y descomponedores; estos factores tambin se
denominan biocenosis dentro de un ecosistema.
Productores
Organismos tambin llamados auttrofos, debido a que son los nicos que
tienen la capacidad de fijar la energa luminosa utilizando agua y CO para
construir molculas de estructura cada vez ms compleja como los
carbohidratos, lpidos y protenas, que sirven tanto para formar su propia
estructura, como para producir su correspondiente alimento.
Por lo tanto, en todos los tipos de ambientes los auttrofos son organismos
esenciales para la vida en el planeta, representan el primer eslabn del
transporte de materia y energa entre los seres de un ecosistema.
Consumidores
Son los llamados hetertrofos cuya caracterstica es que no son capaces de
elaborar sus propios alimentos, por lo que se nutren de materiales producto de
otros seres o incluso directamente de otros seres.
En este grupo podemos distinguir a los consumidores primarios, que por
alimentarse de plantas y hierbas son llamados herbvoros.
Desintegradores o descomponedores
Son generalmente pequeos vertebrados, hongos y bacterias, se encargan de
descomponer en sustancias ms simples y reintegrar al suelo los restos y los
cadveres de los seres que mueren en el ecosistema.
Por esta razn se les denomina saprofitos, es decir que su alimentacin es a
partir de materia orgnica en descomposicin.
Su funcin es muy importante ya que son quienes reciclan la materia del
ambiente, y que sin ellos el planeta se encontrara saturado de cadveres,
cuya materia tardara mucho en descomponerse por los fenmenos
meteorolgicos y el Sol. Como consecuencia no habra materia en el suelo de
la que los seres, como las plantas, tomaran elementos para subsistir y sin stas,
como organismos productores no habra ecosistemas.
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Adaptacin y Factores Ambientales
La adaptacin es la caracterstica del individuo para adecuarse al ambiente.
Existen diversos tipos de adaptaciones: morfolgicas, fisiolgicas y
conductuales.
La adaptacin es la clave de su sobrevivencia y de la permanencia que stos
tengan en el ambiente. La presencia o ausencia de un organismo o de un
grupo de organismos depende de un conjunto de condiciones conocidas
como factores ambientales.
Al espacio fsico que ocupa una especie, el que se puede describir en trminos
fsicos o qumicos y que est constituido por una serie de condiciones y
recursos que requieren los seres vivos para subsistir, se denomina HBITAT. Por
otra parte, al papel que desempea un organismo dentro de su comunidad se
llama NICHO ECOLGICO, y se refiere a la forma en que un organismo se
adapta a su hbitat y los recursos que aprovecha del mismo.
EJERCICIOS
Realizar una investigacin en equipo de lo que se expone a continuacin:
1. Los factores abiticos son necesarios para vivir. Investiguen cmo se
presentan algunos de ellos en el lugar donde vives. Puedes revisar en internet,
peridico, revistas, etc. La informacin ser revisada de manera grupal.
Altitud y latitud
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_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
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Atmsfera
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Agua
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Suelo
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_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
CO2
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
2. Indaga si sus caractersticas han permanecido estables durante los aos o
han cambiado en alguna forma.
En equipo, resuelvan las siguientes situaciones en clase.
3. Explica cmo esas caractersticas y cambios han influido en la vida diaria de
los habitantes. Afectan en algo?, son adecuados para una vida sana?
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4. Los factores biticos existen en distintos espacios, de tal forma que tambin
se establecen diferentes niveles trficos. Contesta las siguientes preguntas
acerca de un lugar de los que se mencionan a continuacin:
Un parque
Un lago o estanque
Una avenida
T casa
Tu escuela
a).- Cules organismos biticos puedes reconocer?
b).- Describe algunos productores y dnde los podemos encontrar.
c).- Dnde hay consumidores primarios y secundarios?
Finalmente, explica la relacin que tienen los organismos biticos con los
factores abiticos del lugar que observaste en el punto 4 de la actividad.
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1. En la sopa de letras que a continuacin se te presenta encuentra los TRECE
conceptos vistos. Una vez identificados defnelos en el espacio inferior:
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
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2. Relaciona ambas columnas de acuerdo a lo estudiado:
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POBLACIONES
La ecologa de poblaciones es una herramienta muy til para el control de
plagas o la prediccin de las cosechas ptimas, ya que el conocimiento de los
factores que determinan la natalidad y la mortalidad de los individuos puede
utilizarse para reducirlas poblaciones perjudiciales y favorecer aquellas tiles al
ser humano. Mxico es un pas rico en especies animales y vegetales, y
muchas de las poblaciones de organismos vivos an no han sido estudiadas,
pero los eclogos mexicanos en los ltimos aos se han dedicado a realizar
una serie de investigaciones en distintas regiones del pas.
Concepto de poblacin
Las poblaciones tienen caractersticas propias: son un grupo de individuos de
la misma especie que ocupan un rea determinada y realizan intercambio de
genes. Una parte de la ecologa encargada de estudiarlo que sucede con
una poblacin es la ecologa de poblaciones.
Para entender el concepto de poblacin se debe considerar que son
organismos individuales que potencialmente pueden reproducirse. Adems,
los limites espaciales y temporales entre poblaciones estn poco delimitados.
Propiedades de una poblacin
Las poblaciones tienen diversas propiedades, que estn relacionadas con su
tamao o su densidad y su distribucin. Se pueden estudiar con los parmetros
primarios de la poblacin, que son, primero, la natalidad o nmero de
nacimientos; segundo, la mortalidad o nmero de muertes, y tercero, la
inmigracin o migracin. Adems de estas formas de estudio, podemos
enfocarnos en observar su distribucin por edades, composicin gentica y
patrn de distribucin o distribucin de los individuos.
Tamao
El tamao poblacional es la cantidad de individuos existentes por
unidad de rea; en este sentido, el nmero de individuos calculado en
habitantes representativos no slo da una idea de la densidad de
poblacin, sino de su distribucin espacial.
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Densidad
La densidad de la poblacin se define como el nmero de individuos por
unidad de rea o de volumen. Existen distintas tcnicas para medir la
densidad, pero los censos exactos y detallados solo son factibles respecto de
unas cuantas especies de animales, y la mayora de las veces slo se logra
estimar el orden de su magnitud. Los eclogos han puesto especial atencin
en organismos que puedan ser fcilmente contados.
Distribucin
La distribucin de los organismos en el espacio tiene una gran influencia sobre
la densidad. En general los organismos de una poblacin pueden distribuirse
de la siguiente manera:
Aleatoriamente.- Se distribuyen aleatoriamente si su posicin es
independiente de la de los dems.
Uniformemente.- Si se distribuyen uniformemente aparecen espaciados
unos de otros de manera equidistante.
En agregados, aglomerados o manchones.- La dispersin agregada o
grupos separados es la ms comn.
Por ello, los encargados de esos estudios utilizan tcnicas como el muestreo
para inferir ndices de abundancia relativa ms que recuentos directos.
Tasa de natalidad
Las poblaciones poseen una estructura por edad. Se dividen en tres periodos
ecolgicos: prerreproductivo, reproductivo y posreproductivo. Cada periodo
depende del ciclo vital de los organismos. As, la estructura por edades de una
poblacin es la proporcin de cada una de las clases de edad respecto de las
dems en un determinado momento.
Todas las poblaciones aumentan de acuerdo con su natalidad o el ndice de
nacimientos; esto abarca el surgimiento de nuevos individuos por crianza,
germinacin y fisin. Para explicar la reproduccin de una poblacin es
necesario estudiar conceptos fundamentales como la fertilidad o nivel de
nacimientos, que es diferente a la fecundidad, que se entiende como la
capacidad potencial de reproduccin de la poblacin. Por lo general, el
ndice de natalidad ndice de natalidadndice de natalidad ndice de
natalidad se expresa como el nmero de individuos que nacen de cada
hembra por unidad de tiempo; esta medicin depende del tipo de organismo.
Por ejemplo, diversos organismos se reproducen en unos pocos meses, incluso
en das; algunos pueden depositar muchos huevos y otros muy pocos. La
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natalidad se expresa en forma habitual como el nmero de nacimientos
ocurridos durante la unidad de tiempo. El clculo de la natalidad absoluta se
realiza dividiendo el nmero de nacimientos ocurridos durante la unidad de
tiempo considerada, por el tamao estimado para la poblacin al principio de
la unidad o periodo de tiempo, y multiplicando el resultado obtenido.
Tasa de mortalidad
Es la relacin entre el nmero de individuos que mueren, en relacin con la
poblacin total, por unidad de tiempo (generalmente un ao). Actualmente
es comn verlo expresado en porcentaje.
Migracin
Es el desplazamiento colectivo de animales de una especie, de carcter
peridico, ms o menos prolongado en el tiempo y en el espacio, y
provocado por la combinacin de un estmulo externo con uno interno, que
determinan el movimiento de la poblacin hacia otros lugares escogidos de
acuerdo con ciertos parmetros: ms luz, menos calor, ms alimento, etc.
Existen varios tipos de migracin:
Temporales.- Estacionales, diarias, bianuales, etc.
Medios de migracin.- Aire, agua, tierra, etc.
Origen y destino.- Emigracin (salida de individuos de una poblacin) e
inmigracin (entrada o ingreso).
Crecimiento
Aumento en el nmero de individuos por unidad de tiempo que implica un
incremento en la densidad o en la cobertura o extensin de la poblacin en el
ambiente. El aumento o la disminucin es el resultado directo de cuatro
propiedades principales: natalidad, mortalidad, emigracin y la inmigracin.
El crecimiento de las poblaciones lo determinan a su vez tres fenmenos
estrechamente relacionados: el potencial bitico, la capacidad de carga y la
resistencia ambiental.
Potencial bitico. Capacidad de los organismos de una poblacin para
reproducirse en condiciones ptimas. Es la expresin de la mxima
capacidad reproductora de la poblacin cuando sta no encuentra
factores ambientales que limiten su fertilidad o natalidad.
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Capacidad de carga o de sostenimiento. Capacidad de carga o de
sostenimiento. Capacidad de carga o de sostenimiento. Capacidad de
carga o de sostenimiento. Se refiere al nmero mximo de individuos de
una poblacin que un ambiente determinado puede sustentar. Por
encima de su nivel, los recursos se agotan y la poblacin sufre una
elevada mortalidad.
Resistencia ambiental. Conjunto de elementos del ambiente que
ejercen su control sobre los organismos, manteniendo a las poblaciones
en los lmites de la capacidad de carga. Es un obstculo del ambiente
para limitar el crecimiento de la poblacin y evitar que sta agote los
recursos donde se establece. Cada uno de los factores acta al
disminuir la reproduccin y supervivencia individual de los organismos,
de manera que detienen el crecimiento de la poblacin hasta lograr un
equilibrio.
Crecimiento Poblacional
El crecimiento de las poblaciones est determinado por diversos factores
qumicos, fsicos e incluso genticos. Los cambios en el tamao de las
poblaciones se denominan ndices o tasas de crecimiento y se expresan
mediante grficas de crecimiento poblacional. La tasa de crecimiento suele
calcularse restando la tasa de mortalidad a la de natalidad en una poblacin
y referenciando este dato a cierto.
De acuerdo con sus peculiaridades y su situacin ambiental, las poblaciones
exhiben esencialmente dos formas de crecimiento: el exponencial o en J
exponencial y el logstico, sigmoide o en S.
Crecimiento exponencial
Representa el crecimiento de la poblacin en una fuente de presin
constante. La fuente de presin constante puede abastecer tanta energa
como sea necesaria. El crecimiento exponencial aumenta en una constante
porcentual en funcin del tiempo. Sin embargo, esta fuente a presin
constante no puede ser mantenida de manera indefinida; entonces el
crecimiento exponencial infinito es imposible. Este modelo es muy til para
representar las primeras etapas del crecimiento de una poblacin. Cuando la
demanda de alimento es pequea (comparada con la cantidad disponible),
la energa puede estar disponible a presin constante y el crecimiento puede
ser exponencial. Pero despus de un tiempo, el alimento podra volverse
limitante y la situacin necesitara ser representada por un modelo diferente.
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Crecimiento logstico o sigmodial
Este modelo representa a una poblacin que crece inicialmente rpido en
una fuente de presin constante, pero llega a un punto en que pierde su
capacidad de crecer debido a interacciones entre los miembros de la
poblacin, resultando entonces un estado de equilibrio. Este modelo se puede
definir como el balance entre produccin en proporcin a la poblacin, y a
las prdidas en proporcin a la oportunidad de interacciones individuales.
La curva de tipo sigmoidal presenta tres fases principales:
Fase lenta (I), es el periodo inicial de crecimiento lento, en sta los
organismos se acomodan a su nuevo ambiente;
Fase logartmica (II), se presenta un crecimiento exponencial rpido
debido a que la poblacin se ha ajustado perfectamente al medio;
Fase de equilibrio (III) o de estabilizacin, la resistencia ambiental se
manifiesta gradualmente, hasta lograr mantener a la poblacin en un
nivel de equilibrio con slo pequeas fluctuaciones en torno a la
capacidad de carga.
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Factores limitantes: competencia y depredacin
Los ecosistemas utilizan muchas fuentes (como el sol, la lluvia, el viento y las
corrientes de los ros), cuyo flujo es controlado por sistemas externos. Las
poblaciones en los ecosistemas no pueden aumentar los flujos externos. El
crecimiento de las poblaciones se limita a aquello que pueda ser mantenido
por el flujo interno de energa, en procesos como la competencia y la
depredacin. Un ejemplo es la utilizacin de la luz solar por los arboles: no hay
nada que los rboles puedan hacer para aumentar o disminuir la incidencia
de luz solar, pero aquellos que sobresalen por su altura o follaje respecto de los
dems pueden tener mayores posibilidades para obtener este recurso. La
competencia se refiere a la accin recproca entre dos o ms poblaciones
para conseguir un recurso comn. Este recurso puede ser la luz, el espacio y el
alimento, entre otros ms. La competencia puede originar que una especie
sustituya a otra, o la obligue a ocupar otro espacio o a servirse de otro
alimento, influyendo as sobre el crecimiento y la supervivencia de una
poblacin dentro de un ecosistema.
En la depredacin ocurre tambin una interaccin entre dos poblaciones,
pero en este caso una de ellas afecta a la otra mediante el ataque directo. Sin
embargo, la especie atacada depende del depredador para sobrevivir, pues
este acta, para la presa, como regulador de sus poblaciones. Los
depredadores y las presas establecen un equilibrio dinmico por medio del
cual ambas poblaciones se regulan mutuamente. Por ejemplo, cuando existen
pocas presas, disminuyen tambin los depredadores; pero cuando aumenta el
nmero de presas, tambin lo hace el nmero de depredadores.
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EJERCICIOS
1. Relaciona de forma correcta los conceptos de la izquierda con las
definiciones, anotando en los parntesis la letra segn corresponda:
2. Observa a t alrededor y elabora una lista de al menos 5 de las
poblaciones de plantas y animales que vivan ah, menciona adems
qu tipo de distribucin presentan:
Poblacin Distribucin
Realiza una investigacin bibliogrfica de los siguientes puntos:
1. Una poblacin animal que presente migracin. Incluye las razones de
migracin, el sitio de origen y el sitio de destino, la poca del ao, etc.
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2. Describe dos ejemplos donde observas el fenmeno de competencia.
3. Qu herbvoros existen en tu localidad (o sus alrededores) y de qu plantas
se alimentan?
COMUNIDADES
Las poblaciones no viven en forma aislada, sino que comparten ambientes y
hbitats con otros organismos, e interactan directa o indirectamente; as, a la
comunidad se le conoce como la coleccin de poblaciones que interactan
entre s. Las comunidades poseen ciertas caractersticas que explican su
estructura fsica y biolgica.
Estructura de la comunidad
Una comunidad puede estar formada por pocas especies comunes o poseer
una enorme variedad de stas; cuando una especie nica o algunas especies
predominan en la comunidad, se denominan organismos dominantes. La
dominancia de una especie depende de muchos factores; es decir, est
determinada de acuerdo con el contexto.
Para explicarse la dinmica de las comunidades se necesita el reconocimiento
de que, entre una y otra comunidad, la diversidad de especies es distinta. Esta
diversidad hace referencia tanto al nmero de especies o riqueza de estas,
como a la equitatividad o abundancia relativa de individuos entre las
especies; estos dos factores son importantes para la medida de la diversidad.
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Una comunidad puede tener mayor diversidad cuando tiene pocos individuos
pero de muchas especies diferentes; lo contrario sera una comunidad que
tiene muchos individuos pero de pocas especies.
Todas las comunidades tienen una estructura fsica en la que se reflejan
factores biticos y abiticos; en general, en las comunidades terrestres la
estructura est definida por la vegetacin. La estructura vertical sobre la Tierra
refleja las formas de vida de los vegetales y la estructura fsica sobre la que se
asientan muchas formas de vida animal. Las comunidades que presentan un
grado de estratificacin mayor son las que ofrecen la ms rica variedad de
vida animal, ya que contienen la mayor diversidad de hbitats.
Todas las comunidades tienen una estructura vertical distintiva. En tierra, la
estructura vertical es determinada en gran medida por la forma de las plantas,
como puede ser su tamao, la forma de ramificar y las hojas; esto determina el
lugar donde se desarrollan formas de vida animal. Por ejemplo, un bosque
posee varias capas de vegetacin; de arriba hasta abajo son:
Zona de copas: es la de mayor influencia sobre el resto del bosque, y donde se
fija la energa a travs de la fotosntesis; si es una zona lo suficientemente
abierta, la luz llegar al sotobosque; en caso contrario, si se tratara de copas
muy densas y cerradas, los niveles de luz sern muy bajos.
Sotobosque: son arbustos altos y arboles jvenes pertenecientes a la misma
especie de los rboles de la zona de copas.
Capa de arbustos: son arbustos que se adaptan a la sombra de las zonas ms
altas, y generalmente las especies que toleran la sombra son las que
sobrevivirn.
Capa herbcea o de tierra: es una zona que depende de la humedad del
suelo, la densidad de las copas y el sotobosque; vara de un lugar a otro del
bosque.
Suelo forestal: es el lugar donde se lleva a cabo el proceso de
descomposicin, y donde la materia orgnica en putrefaccin libera los
nutrientes para su reutilizacin por parte de las especies vegetales del bosque.
Hacia abajo se puede notar la capa radicular y los estratos del suelo.
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El grado de zonacin vertical ejerce una gran influencia sobre la diversidad de
vida animal en la comunidad, ya que se nota una fuerte relacin entre la
diversidad de alturas de follaje y la diversidad de especies; mientras mayor sea
la estructura vertical, se traduce en ms recursos y espacios habitables
disponibles. Cuando nos desplazamos a lo largo de una comunidad, nos
podemos dar cuenta de algunos cambios pequeos entre las especies o la
altura de la vegetacin, pero si nos desplazamos ms podemos encontrar
diferencias muy notables y acentuadas de los cambios en la estructura
biolgica y fsica de las comunidades. Esto se conoce como zonacin; los
patrones de variacin espacial en la estructura fsica y biolgica de la
comunidad son comunes en todos los ambientes.
Posiblemente no podremos determinar dnde termina o principia una
comunidad en algunos casos. Generalmente, para delimitar y clasificar
comunidades se emplean medidas de similitud o diferencia. Las zonas de
transicin constituyen ambientes especiales; en ellas se encuentran el borde y
el ecotono.
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Un borde es donde se encuentran dos o ms comunidades. Puede deberse a
un cambio abrupto de condiciones ambientales, por ejemplo, tipo de suelo,
topografa, sustrato o microclima, y se denomina borde inherente. Otros
bordes son el resultado de perturbaciones naturales, tales como el fuego,
tempestades e inundaciones, y se llaman bordes inducidos. Los bordes
inducidos tambin pueden ser abruptos o de transicin, produciendo un
ecotono.
El ecotono se define como el espacio donde dos comunidades vegetales no
solamente se encuentran y se interconectan, sino que surge en la transicin de
dos comunidades que muestran un cambio de dominancia. Son reas
compuestas por una mezcla de especies que se pueden encontrar en
comunidades adyacentes, caracterizadas por una nica especie o grupo de
especies que no se localizan en ninguna de las comunidades vecinas.
Las estructuras de las comunidades varan no solo en el espacio sino tambin
en el tiempo. Si permaneciramos durante algn tiempo observando una
comunidad, notaramos algunos cambios, por ejemplo, como algunas
especies pueden ser reemplazadas por otras de crecimiento lento. El cambio
gradual y direccional aparente en la estructura de la comunidad a travs del
tiempo desde un campo a un bosque se conoce como sucesin.
La sucesin es una transformacin a travs del tiempo en la estructura de la
comunidad; es un proceso comn en todo tipo de ambientes. En una
comunidad se observan las especies iniciales o especies tempranas de la
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sucesin y las especies tardas de la sucesin. Las especies tempranas se
caracterizan por una elevada tasa de crecimiento, tamao pequeo, amplia
dispersin y rpido crecimiento poblacional, en tanto que las especies tardas
presentan tasas de dispersin y colonizacin bajas, menores tasas de
crecimiento, mayores tamaos y larga vida. Se dice que la sucesin se detiene
cuando las especies tardas alcanzan a dominar un lugar; en este momento la
comunidad es estable, y salvo perturbaciones de importancia, esta persistir
indefinidamente. A este punto de la sucesin se le llama clmax.
A medida que la sucesin vegetal se realiza, la vida animal tambin cambia.
Cada estadio de la sucesin tiene su propia fauna distintiva. La diversidad de
la vida animal cambia segn avanza la sucesin; los estadios herbceos y
arbustivos albergan la mayor diversidad de especies animales. Estas especies
dependen de los estadios iniciales de la sucesin vegetal para encontrar sus
hbitats adecuados. Algunos animales se quedan atrs ante el cambio de los
estadios.
Flujos de energa (cadenas trficas)
En una comunidad existen especies productoras, que utilizando la energa
solar y las reacciones qumicas minerales convierten la materia inorgnica en
orgnica (fotosntesis). Tambin hay especies consumidoras que se alimentan
de otros seres vivos. Las especies consumidoras pueden ser: de primer orden,
los herbvoros; de segundo orden, los carnvoros que se alimentan de
herbvoros; y de tercer orden, los carnvoros que tambin se alimentan de
carnvoros.
Y por ltimo se encuentran las especies descomponedores: animales grandes
que se nutren de carroa, de restos de cadveres orgnicos; y
microorganismos (bacterias y hongos) que convierten la materia orgnica en
materia inorgnica, cerrando el ciclo (quimio sntesis). Todas estas complejas
relaciones pueden ser comparadas mediante un diagrama descriptivo que
denominamos cadena trfica; es decir, los organismos se mueven en el
ecosistema en una serie de etapas donde cada uno come y es comido.
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Las flechas muestran cmo la energa qumica de la comida fluye a travs de
los diferentes niveles trficos en transferencia de energa; la mayora de la
energa se degrada en forma de calor.
La vida de la Tierra se activa con la energa de la luz solar; es decir, la energa
se mueve a travs de todo el ecosistema en un flujo unidireccional continuo.
Generalmente llega del Sol, y la fotosntesis capta la energa que se libera por
la respiracin celular y es utilizada para construir las complejas molculas de la
vida.
El Sol es el principal proveedor de energa para la Tierra. Al fusionarse el
hidrgeno en helio, se liberan enormes cantidades de energa. Una pequea
fraccin llega a la Tierra en forma de ondas electromagnticas como luz, calor
y rayos ultravioleta, que revisamos anteriormente. La mayor parte de la energa
es reflejada por la atmsfera, las nubes y la superficie terrestre; otra parte se
absorbe como calor y, del 1% del total que queda, slo 3% es captada por las
plantas verdes, que son el sostn de la alimentacin de la gran mayora de los
organismos del planeta.
Los organismos productores o auttrofos son fotosintticos, en su gran mayora
plantas verdes. Utilizan la energa del sol en la fotosntesis para transformar los
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compuestos inorgnicos en compuestos orgnicos simples, y son los
encargados de producir alimento para ellos mismos y para casi todos los
organismos vivos en un ecosistema.
Existen otros organismos que no producen alimento para ellos mismos, sino que
utilizan los compuestos orgnicos producidos por los auttrofos; se llaman
consumidores o hetertrofos. En un ecosistema, los hetertrofos se subdividen
en consumidores y descomponedores.
La energa fluye a lo largo de los ecosistemas de los productores fotosintticos
a varios niveles de consumidores; cada categora de organismo se llama nivel
trfico.
Los consumidores forman varios niveles trficos, y algunos cambian de niveles
trficos al alimentarse de organismos de niveles distintos.
En los niveles trficos podemos observar otros organismos cuya labor es
imprescindible para la vida de los ecosistemas; son aquellos que se alimentan
de los detritos y los descomponen. Los primeros son un ejrcito de pequeos
animalitos y protistas que en muchas ocasiones no se ven, pero que viven de
los desechos de la vida, como hojas cadas, desperdicios o cadveres; los que
descomponen los detritos son bsicamente hongos y bacterias que dirigen el
alimento fuera de su cuerpo. Ambos organismos, descomponedores y
alimentadores, reducen a molculas simples, como bixido de carbono, agua,
minerales y molculas orgnicas que regresan a la atmosfera, suelo y agua, los
desechos de los organismos vivos. Ambos forman un enlace vital en los ciclos
de nutrimentos de los ecosistemas.
En cada uno de los niveles trficos la energa va disminuyendo; por ejemplo, la
energa que contiene una planta es mucho mayor que la de un carnvoro. Esto
se debe a que no toda fluye en la misma cantidad, sino que se reduce 10
veces al pasar de un nivel trfico a otro (eficiencia 10%).
Las cadenas trficas se unen y entrelazan para formar redes trficas, tanto en
ambientes acuticos como terrestres. Se originan a partir de los productores a
travs de los distintos tipos de consumidores; as todas las cadenas estn
interconectadas.
Las redes trficas son importantes porque a partir de su estudio podemos
entenderlos ecosistemas. En estas relaciones complejas debemos considerar el
tamao, la estructura y la organizacin de las redes trficas que se ven
influidas por el ambiente; por el nmero, introduccin, mortalidad y natalidad
de especies, y por la relacin que se da en cada nivel trfico.
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Red trfica
EJERCICIOS
1. Observen una comunidad biolgica cercana al lugar donde viven.
Identifiquen y mencionen al menos cinco poblaciones animales y cinco
vegetales de dicha comunidad.
2. A partir de la siguiente red trfica o alimentaria de un bosque, identifica a los
organismos y anota el nivel trfico que corresponda en cada situacin:
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a).- Organismos que slo ocupan el primer nivel trfico
b).- Organismos que slo ocupan el segundo nivel trfico
c).- Organismos que slo ocupan el tercer nivel trfico
d).- Organismos que slo ocupan el cuarto nivel trfico
e).- Organismos que ocupan varios niveles dentro de la red alimenticia:
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3.- En tu comunidad, observa a los organismos y construye una red
alimenticia en forma esquemtica. Adems identifica en la misma los
niveles trficos de cada organismo.
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ECOSISTEMAS
APRENDIZAJES ESPERADOS
Reconoce la diversidad de ecosistemas acuticos y terrestres, as como
las reas protegidas del pas.
Comprende e identifica la importancia de la litosfera, hidrsfera y
atmsfera para el desarrollo de la vida en el planeta.
Comprende la transferencia energtica entre los diferentes niveles
trficos.
Ejecuta acciones factibles y pertinentes que dan solucin a un
problema ambiental de su eleccin.
Para entender lo que es un ecosistema, se debe tener claro que sistema es el
conjunto de componentes interdependientes que interactan entre s de
manera compleja para formar una unidad. Todo sistema est formado por
elementos y el lmite o frontera. Los sistemas se clasifican en:
Cerrados.- Cuando no presentan interaccin con el ambiente que los
rodea y tienden a ser autosuficientes,
Abiertos.- cuando muestran interaccin con el ambiente pues existe
intercambio de materia y energa con l, dependiendo tambin de
factores externos.
Los ecosistemas se comportan como sistemas abiertos en funcin de la
energa que circula en ellos, y cerrados en cuanto a la materia que los
constituye.
Un ecosistema se define como la comunidad de organismos (biocenosis) y su
medio fsico (biotopo), que interactan como unidad ecolgica en un espacio
y tiempo determinados. Los lmites de un ecosistema no son muy claros, no
existe un ecosistema que sea totalmente esttico.
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