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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA. INSTITUTO UNIVERSITARIO de Tecnología “Antonio José de Sucre” EXTENSIÓN MÉRIDA.
Ing. Jesús García
Mayo 2011
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El concepto de ecosistema es especialmente interesante para comprender el funcionamiento de la naturaleza, Hay que insistir en que la vida humana se desarrolla en estrecha relación con la naturaleza y que su funcionamiento nos afecta totalmente. Es un error considerar que nuestros avances tecnológicos: coches, grandes casas, industrias, y otros, nos permiten vivir al margen del resto de la biosfera y el estudio de los ecosistemas, de su estructura y de su funcionamiento, nos demuestra la profundidad de estas relaciones. El ecosistema se puede definir, como: La unidad natural de partes vivas e inertes que interactúan para producir un sistema estable en el cual el intercambio entre materia viva y no viva siguen una vía circular los organismos de una comunidad y los factores abióticos asociados con los que están en interacción cualquier lugar o medio donde se encuentran interactuando los seres vivos (factores bióticos) y los no vivos (factores abióticos).
El conjunto de seres vivos en un mismo medio y de los elementos no vivos vitalmente unidos a ellos. Son sistemas termodinámicamente abiertos que reciben del exterior (sol, materia orgánica) y las transmiten a los ecosistemas vecinos a través de los flujos de materias o los movimientos de individuos (migraciones). Los ecosistemas son sistemas complejos como el bosque, el río o el lago, formados por una trama de elementos físicos (el biotopo), Se entiende como biotopo a un área de condiciones ambientales uniformes que provee espacio vital a un conjunto de flora y fauna. El biotopo es casi sinónimo del término hábitat con la diferencia que hábitat se refiere a las especies o poblaciones mientras que biotopo se refiere a las comunidades biológicas. y biológicos (la biocenosis o comunidad de organismos) Una biocenosis (también llamada comunidad biótica o ecológica) es el conjunto de organismos de todas las especies que coexistente en un espacio definido llamado biotopo que ofrece las condiciones ambientales necesarias para su supervivencia El ecosistema es el nivel de organización de la naturaleza que interesa a la ecología. En la naturaleza los átomos están organizados en moléculas y estas en células. Las células forman tejidos y estos órganos que se reúnen en sistemas, como el digestivo o el circulatorio. Un organismo vivo está formado por varios sistemas anatómico-fisiológicos íntimamente unidos entre sí. La organización de la naturaleza en niveles superiores al de los organismos es la que interesa a la ecología. Los organismos viven en poblaciones que se estructuran en comunidades. El concepto de ecosistema aún es más amplio que el de comunidad porque un ecosistema incluye, además de la comunidad, el ambiente no vivo, con todas las características de clima, temperatura, sustancias químicas presentes, condiciones geológicas, etc. El ecosistema estudia las relaciones que mantienen entre sí los seres vivos
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que componen la comunidad, pero también las relaciones con los factores no vivos. El ecosistema es la unidad de trabajo, estudio e investigación de la Ecología. Es un sistema complejo en el que interactúan los seres vivos entre sí y con el conjunto de factores no vivos que forman el ambiente: temperatura, sustancias químicas presentes, clima, características geológicas, etc. La ecología estudia a la naturaleza como un gran conjunto en el que las condiciones físicas y los seres vivos interactúan entre sí en un complejo entramado de relaciones. En ocasiones el estudio ecológico se centra en un campo de trabajo muy local y específico, pero en otros casos se interesa por cuestiones muy generales. Un ecólogo puede estar estudiando cómo afectan las condiciones de luz y temperatura a las encinas, mientras otro estudia como fluye la energía en la selva tropical; pero lo específico de la ecología es que siempre estudia las relaciones entre los organismos y de estos con el medio no vivo, es decir, el ecosistema.
organizado; realiza todas sus funciones vitales siempre que pueda obtener del medio suficiente materia y energía. Es la base de los niveles de organización ecológicas. Población: es un grupo de individuos de la misma especie capaces de reproducirse entre si y que habitan en un lugar y tiempo determinado. Comunidad: es el conjunto de población de distintas especies, que viven en un área o hábitat físico y tiempo determinado, y que interactúan entre sí. Ecosistema: es cualquier lugar o medio donde se encuentran interactuando los seres vivos o factores bióticos y los abióticos Biosfera: es la capa de aire, agua y tierra donde se encuentra o es posible el desarrollo de la vida Funcionamiento Del Ecosistema
Ejemplos de Ecosistemas.- La ecosfera en su conjunto es el ecosistema mayor. Abarca todo el planeta y reúne a todos los seres vivos en sus relaciones con el ambiente no vivo de toda la Tierra. Pero dentro de este gran sistema hay subsistemas que son ecosistemas más delimitados. Así, por ejemplo, el océano, un lago, un bosque, o incluso, un árbol, o una manzana que se esté pudriendo son ecosistemas que poseen patrones de funcionamiento en los que podemos encontrar paralelismos fundamentales que nos permiten agruparlos en el concepto de ecosistema. Niveles De Organización En Ecología Individuo------ población------ comunidad----ecosistema----- biosfera
Individuo: organismo capaz de reproducirse, que funciona como un todo
El funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido. Todos necesitan una fuente de energía que, fluyendo a través de los distintos componentes del ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energía es el sol.
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En todos los ecosistemas existe, además, un movimiento continuo de los materiales. Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire. Componentes de los Ecosistemas
Factores Bióticos y Abióticos
Factores Bióticos: Son aquellos componentes de un ecosistema que poseen vida y que permiten el desarrollo de la misma. En general los factores bióticos son los seres vivos; ejemplo: animales, plantas, hongos, bacterias, etc. Factores Abióticos Son aquellos componentes de un ecosistema que no requieren de la acción de los seres vivos, o que no poseen vida, es decir, no realizan funciones vitales dentro de sus estructuras orgánicas. Los factores abióticos se clasifican en: Factores Abióticos (factores físicos):
El sol reactor termonuclear. Luz y calor. La tierra se calienta y envía calor hacia el aire. La inclinación y cantidad de los rayos solares influyen en la temperatura de una zona geográfica determinada. La rotación y
la forma de la superficie terrestre determinan la fuerza y dirección de los vientos y en consecuencia la cantidad de lluvias. En el Ecuador el aire se calienta y asciende; en los polos se enfría y desciende y al rotar la tierra mueve estas masas de aire frío o caliente. La temperatura en la tierra disminuye al aumentar la latitud y la altitud. Zona tropical caliente, zonas templadas menos calientes porque los rayos solares llegan inclinados y polos fríos. El aire tiene nitrógeno (N) asimilado por las plantas, oxígeno (O) utilizado por todas las células en la respiración y dióxido de carbono (CO) utilizado por las plantas en la fotosíntesis. El agua es el 73% de la superficie de la tierra. Es utilizada por todos los organismos porque se necesita en las células para que allí ocurran las reacciones químicas. Además, sirve para que en la orina se expulsen los desechos celulares. El suelo es de donde las plantas toman los minerales. Las plantas son comidas por los animales para que lleguen los mismos minerales a sus células. Los minerales más importantes son: fósforo (P), nitrógeno (N), calcio (Ca), hierro (Fe) y magnesio (Mg) Factores químicos
abióticos Factores físicos
ph
abióticos
lluvias
composición del suelo, intensidad de la luz agua o aire solar sustancias químicas
temperatura
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Factores Bióticos (seres vivos)
Niveles Tróficos O De Transferencia De Energía
Son todas las poblaciones del Ecosistema y, por tanto, todos los seres vivos del Ecosistema.
Algo muy importante que ocurre entre los factores bióticos y abióticos es el flujo de energía. La energía va pasando de un ser vivo a otro.
En un ecosistema se distinguen un componente autótrofo y uno heterótrofo: en el primero tienen lugar la fijación de la energía luminosa, el consumo de sustancias inorgánicas de estructura simple y la constitución de moléculas cada vez más complejas; en el segundo prevalecen la utilización, la reestructuración y el consumo de materiales complejos. Los factores BIÓTICOS y ABIÓTICOS funcionan juntos. Por ejemplo el agua (factor abiótico) es succionada por la raíz de las plantas (factor biótico) para luego subir por el tallo a las ramas y finalmente llegar a las células de las hojas, donde se necesita para que el cloroplasto pueda utilizarla en la fabricación del azúcar glucosa.
Niveles Tróficos Un nivel trófico es la posición de una especie en la red alimenticia (cadena alimenticia), es decir, su nivel de alimentación, por lo tanto el paso de energía de un organismo a otro ocurre a lo largo de una cadena trófica o alimentaría, es decir, una secuencia de organismos relacionados unos con otros como presa y depredador, son los niveles tróficos. Tipos De Niveles Tróficos
Organismos productores o autótrofos: son aquellos organismos que son capaces de crear o producir sus propios alimentos (plantas). Organismos consumidores o heterótrofos: son aquellos que no son capaces de
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producir sus propios alimentos (animales, humanos) Organismos descomponedores o saprofitos: son aquellos que transforman las sustancias orgánicas en inorgánicas para que puedan ser tomadas por las plantas (microorganismos, bacterias, etc.)
Clasificación De Los Organismos Consumidores
consumidores primarios o herbívoros: son los que se alimentan directamente de las plantas consumidores secundarios o carnívoros primarios: son los que se alimentan de los herbívoros consumidores terciarios o carnívoros secundarios: son aquellos que se alimentan de los carnívoros primarios o consumidores secundarios
sustancias inorgánicas (agua, bióxido de carbono y minerales del suelo) en compuestos orgánicos (glucosa), mediante procesos fotosintéticos. NIVEL TRÓFICO 2: son los organismos consumidores primarios, protistos y animales que comen algas y plantas; Por ejemplo la vaca que come pasto. Los consumidores de este nivel y de los demás gastan parte de la energía almacenada en sus reacciones químicas. Las reacciones químicas garantizan que los animales puedan correr, ver, oír, sentir, respirar, reproducirse, etc. NIVEL TRÓFICO 3: Consumidores secundarios: son los animales y protistos que se alimentan devorando a los consumidores primarios. Por ejemplo el tigre que se come la cebra que a su vez como pasto. NIVEL TRÓFICO 4: Consumidores terciarios: estos se alimentan de los secundarios. Por ejemplo la serpiente que se come una rana, la cual ha consumido insectos. NIVEL TRÓFICO 5: Los organismos "descomponedores" (bacterias y hongos), que descomponen los protoplasmas de los productores y consumidores muertos en sustancias más simples. Los animales carroñeros (que comen animales muertos) como el buitre, se ubica en un nivel trófico determinado dependiendo de qué animal se está alimentando. Por ejemplo si un buitre come de los restos de un tigre enfermo que ha muerto, se ubicaría en el Nivel 4.
NIVEL TRÓFICO 1: es ocupado por los productores que capturan la energía solar con los cloroplastos de las células ubicadas principalmente en las hojas. Los organismos productores o los autótrofos (plantas verdes) son capaces de transformar
Podemos considerar que el flujo de materia en un ecosistema constituye un ciclo cerrado, lo cual no ocurre con la energía, cuyo flujo es abierto y unidireccional, ya que ésta procede prácticamente en su totalidad del sol, y, sin embargo, no retorna a él. El ciclo de energía es abierto; parte de ella se capta en cada nivel trófico, se utiliza en los
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procesos vitales y se desprende en forma de calor; por esto se expulsa como residuo, y parte se consume al crecer los seres vivos y puede ser utilizada en el nivel trófico siguiente. Cadena alimenticia Es la transferencia de energía alimenticia desde su origen, en las plantas a través de una sucesión de organismos, cada una de los cuales devoran al que le procede y es devorado a su vez por el que le sigue. Ejemplo: Hierbas, conejo, zorro, Tigre Hierbas, bachaco, gallina, Hombre Plantas, oruga, pájaro, Águila Ecosistema Terrestre: Aproximadamente una cuarta parte de la superficie terrestre está formada por los continentes e islas que son la porción seca del planeta. Allí tiene asiento los ecosistemas terrestres continentales, la mayoría de los cuales se localizan en el hemisferio norte. Las alturas de la masa terrestre se elevan desde el nivel del mar hasta elevaciones montañosas de aproximadamente 9000 mts. De altitud como el monte Everest en el Himalaya. La mayoría de los seres vivos terrestres se distribuyen en los primeros 6700 mts. Aunque se han hallado esporas de bacterias y hongos en la atmósfera a mayores alturas. * Ecosistema Acuático: Los ecosistemas acuáticos incluyen las aguas de los océanos y las aguas continentales dulces o saladas.
La oceanografía se ocupa del estudio de los primeros y limonología de los segundos. En este último grupo no solo se consideran los ecosistemas de agua corriente y los de agua quieta, sino también los microhabitas acuosos de manantiales, huecos de árboles e incluso las cavidades de plantas donde se acumula agua. Cada uno de estos cuerpos de agua tiene estructuras y propiedades físicas particulares con relación a la luz, la temperatura, las olas, las corrientes y la composición química, así como diferentes tipos de organizaciones ecológicas y de distribución de los organismos. Nicho Ecológico Es un término muy amplio que abarca no solo el
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espacio físico ocupado por un organismo sino su papel funcional como miembro de una comunidad. Depende no solo de donde vive sino también la función que desempeña en ella.
colores intensos suelen ser polinizadas por colibríes, que son recompensados con el néctar. 2. La Abeja se alimenta del néctar de las flores y en el momento que recoge el polen poliniza las flores femeninas cuando se introduce en ellas.
Hábitat Ecológico Es un territorio en el que una especie o un grupo de especies encuentran un complejo uniforme de condiciones de vida a las que están adaptadas. Lugar donde puede encontrarse habitualmente los individuos de una especie determinada. Interacciones Entre las comunidades: simbiosis Cuando dos especies cualesquiera de un ecosistema tienen actividades o requerimientos en común, pueden interactuar en cierto grado; durante esa interacción es posible se beneficien, dañen o no afecten a una o a ambas especies. Esta relación o asociación íntima entre dos especies se denomina simbiosis y los miembros que participan se denominan simbiontes. La simbiosis se puede presentar en tres formas: mutualismo, comensalismo y parasitismo.
Mutualismo Es la relación simbiótica en la que ambas partes se benefician. Se presenta de dos formas: Mutualismo facultativo: pueden vivir uno sin el otro. a) Un ejemplo local es el de las PLANTAS MIRMECÓFITAS: Son aquellas cuyos tejidos vivos están ocupados regularmente por hormigas. b) Insectos polinizadores y plantas: 1. Las enredaderas que producen flores de
Mutualismo obligado: necesitan permanecer asociados para vivir. Ejemplos: a.- Micorrizas: son asociaciones entre hongos y raíces de plantas. El hongo absorbe minerales esenciales del suelo, en especial fósforo, y lo suministra a la planta, en tanto que ésta le proporciona al hongo moléculas orgánicas fotosintéticas. Asociación entre bacterias fijadoras del nitrógeno del género Rhizobium y plantas de la familia de las leguminosas. Las bacterias viven dentro de nódulos en la raíces de las leguminosas, proporcionan a las plantas todo el nitrógeno que necesitan para producir compuestos nitrogenados como clorofilas, proteínas y ácidos nucleicos, y las leguminosas suministran a las bacterias, azúcares y otras moléculas orgánicas ricas en energía.
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Comensalismo
Parasitismo
En este tipo de interacción, una especie se beneficia, mientras que la otra no es perjudicada ni beneficiada.
Es una relación simbiótica en la que una de sus partes, el parásito, se beneficia; y la otra, el huésped, se perjudica. Una de las especies vive a expensas del otro, causándole daño.
Ejemplos: a) Determinados tipos de lepismas (Lepisma sacharían o pescaditos de plata) se desplazan en permanente asociación con las columnas de hormigas soldados y comparten el alimento que éstas colectan en su recorrido. Las hormigas no obtienen beneficio ni perjuicio evidente de la lepisma. b) Bacterias en el tracto digestivo de animales y del hombre por ejemplo: Escherichia coli sintetizan vitamina K, lo que puede ser una importante fuente de esta vitamina tanto para el hombre como para los animales. c) En mar abierto, cierto tipo de lapas viven sobre los huesos de la mandíbula y cubiertas exteriores de las ballenas. Las lapas se benefician teniendo suministro constante de plancton que utilizan como alimento y, además, con un lugar seguro para vivir, mientras que las ballenas no obtiene beneficio de esta relación, pero tampoco reciben daño alguno. d) La relación entre un árbol tropical y sus epífitas (plantas más pequeñas que viven fijas a la corteza de sus ramas). La epífita se fija al árbol, no obtiene de éste nutrimentos ni agua directamente, pero por su ubicación obtiene luz adecuada, agua de lluvia y minerales (arrastrados desde las hojas del árbol). De esta manera la epífita se beneficia y el árbol no se perjudica. Ejemplo: árbol con orquídeas (epífitas)
El parásito puede desarrollarse:
En el exterior del hospedador, se denomina ECTOPARASITISMO, ejemplo: a) Pediculus capitis o piojo humano que habita en la cabeza del hombre, b) Cuscuta, vegetal sin clorofila que parasita a otros quitándole las sustancias orgánicas. En el interior, recibe el nombre de ENDOPARASITISMO, ejemplo: Taenia saginata, que habita en el intestino del hombre,
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Cuando un parásito causa enfermedad, y ocasionalmente produce la muerte de su huésped, se denomina patógeno. El parasitismo es otro tipo de interacción depredador - presa, considerado una forma especial de depredación, donde el predador es más pequeño que la presa.
por el recurso, de manera que los individuos más fuertes tendrán acceso al recurso limitante, asegurando su reproducción, mientras que aquellos más débiles al no acceder al recurso morirán sin dejar descendencia.
Competencia La competencia ocurre cuando dos o más individuos usan los mismos recursos y, esos recursos, son insuficientes para satisfacer sus demandas (individuos competidores). La competencia es mayor cuando, entre los organismos, los requerimientos y estilos de vida son similares. Los recursos por los cuales los organismos pueden competir son: el alimento, el agua, la luz, el suelo, los nutrientes, el espacio vital, los sitios de nidificación o las madrigueras. La competencia se denomina intraespecifica cuando ocurre entre individuos de una misma población (misma especie), y se habla de competencia interespecifica cuando se da entre individuos de distintas especies.
En el primero de los casos la población llega de manera irremediable a la extinción, mientras que en el segundo la población mantiene su número estable Competencia Interespecifica: afecta a los individuos de la misma forma, pero además, una
Competencia Intraespecifica: en algunos casos puede resultar en una reducción del crecimiento y de las tasas de reproducción, en otros casos puede excluir algunos individuos de los mejores hábitats, o bien causar la muerte de otros organismos. Cuando una población se aglomera y los recursos comienzan a escasear las poblaciones pueden implementar alguna de las siguientes estrategias: a. la primera de ellas consiste en repartir los recursos entre los individuos de la población hasta que estos se agoten del todo, b. la segunda implica competir de manera directa
especie entera puede ser apartada de su hábitat ya que no puede competir exitosamente. En casos extremos, un competidor puede causar la extinción de otra especie. Cuando dos especies compiten puede que coexistan en el ambiente o que una especie excluya a la otra del mismo,
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según Gause las especies podrán coexistir sólo si los recursos mínimos que necesitan para subsistir, o la manera de aprovechar dichos recursos se diferencian, si estos no lo hacen, el competidor más fuerte ocupará por completo el nicho del competidor más débil conllevando a la exclusión de este último del ambiente.
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