…ECOLOGÍA...
Qué es la ecología? OIKOS + LOGIA= casa + estudio de …estudio de los organismos en su casa o ambiente o/y estudio de la residencia de los organismos… Estudio científico de las relaciones entre los organismos y su ambiente (E. Haeckel,1869 Generelle morphologie der organismen) Ciencia que estudia las condiciones de existencia de los organismos vivos y las relaciones de todo tipo existentes entre ellos y su medio ambiente. El estudio de las relaciones entre los organismos y la totalidad de los factores físicos y biológicos que los afectan o están influidos por ellos.
**ESTUDIO DE LA ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DE LA NATURALEZA**
“LA ECOLOGIA ES UNA DIVISION BASICA DE LA BIOLOGIA, Y COMO TAL, ES ASI MISMO, PARTE INTEGRANTE DE TODAS Y CADA UNA DE LAS RAMAS TAXONOMICAS” Botánica Mastozoología Micología Ornitología Entomología Herpetología Bacteriología Liquenología
(Vegetales) (????) (Hongos) (????) (Insectos) (????) (Bacterias) (????)
Biología molecular GenéAca Biologia celular Embriología Fisiología Anatomía Evolución ECOLOGIA
(biomoléculas) (????) (Célula) (Embriones) (????) (????) (????) ECOSISTEMAS
INDIVIDUO POBLACION COMUNIDAD
ECOSISTEMA = BIOCENOSIS + BIOTOPO
Jerarquía sistemas Biológicos
geología
Interdisciplinariedad y ecología
Clima Roca madre
Suelo
Plantas
Animales
ÁREAS PRINCIPALES DEL ESTUDIO DE LA ECOLOGÍA Ecología del individuo (AUTOECOLOGÍA): Ecología del organismo individual y cómo su comportamiento, incluyendo sus interacciones con otros individuos afecta su éxito reproductivo y densidad poblacional. Qué conducta trae mas beneficio para el organismo para la población??? HABITAT-ADAPTACIONNICHO Ecología de poblaciones: Estudio de grupos de organismos que se reproducen entre sí, en particular en lo relacionado a qué factores afectan su crecimiento y determinan su tamaño? Demografía (supervivencia, mortalidad, fecundidad, migración). Por qué se extinguen las especies, efecto de especies exóticas (competencia)?
ÁREAS PRINCIPALES DEL ESTUDIO DE LA ECOLOGÍA Ecología de comunidades (SINECOLOGÍA): Estudio del componente vivo de los ecosistemas(biodiversidad); descripción y análisis de los patrones y procesos dentro de la comunidad; qué influye el número de especies en un área. Cómo se organizan en la naturaleza las diferentes poblaciones-especies? Ecología ecosistémica: Analiza la comunidad como una entidad que emplea n u tr i e n te s y e n e rg ía p a ra su e stru ctu ra c i ó n y funcionamiento (ecología termodinámica).
ÁREAS POtras RINCIPALES áreas dDel EL eEstudio STUDIO de Dla E eLcología A ECOLOGÍA
Gené%ca de poblaciones: Estudio de los cambios en la frecuencia génica y los genoApos de las poblaciones. Ecología fisiológica: Estudio del funcionamiento fisiológico de los organismos en relación con el medio en que viven Ecología química: Estudio de la naturaleza y uso de sustancias químicas producidas por los organismos
Otras áreas del estudio de la ecología Ecología humana: Es el estudio de la organización y desarrollo de las relaciones funcionales de las distintas comunidades humanas en el proceso de adaptación al medio ambiente o más sencillamente es el estudio de los ecosistemas desde el punto de vista de la forma en que afectan a los seres humanos y en la que resultan afectados por ellos.
Ecología de sistemas: Es la ciencia que emplea para el entendimiento de los estudios ecológicos la elaboración de modelos matemáAcos y de computadora. Es una valiosa herramienta ya que gracias a la simplificación formal de los ecosistemas complejos puede proporcionar soluciones de los problemas ambientales.
Qué explica la ecología? ¤ Las adaptaciones de los organismos al ambiente: presencia de plumas, pelaje, tipos de formas etc. ¤ La influencia de los organismos sobre el medio ambiente: cambios en el biotopo. ¤ La influencia del medio ambiente sobre el organismo: comportamiento, régimen alimentario ¤ Influencia de los organismos entre sí. ¤ Límites ambientales de los organismos que permiten el mantenimiento de las especies. ¤ Naturaleza del hábitat y el ecosistema. ¤ Conservación del hábitat, del ecosistema y los recursos naturales .
Por qué estudiar ecología? Servicios Indirectos: Regulación de gases atmosféricos, Regulación del clima, Regulación de disturbios (inundaciones, deslizamientos), Tratamiento de desechos, Control de erosión suelos, Reciclaje de nutrientes
Servicios Directos: Suministro de agua, Polinización, control biológico, refugios de conservación biológica, Producción de alimentos, Acceso de materia prima, Recursos genéticos, Recreación, Cultura Océanos: reciclaje de nutrientes Estuarios: Reciclaje de nutrientes Arrecifes de coral: Recreación, control de disturbios Selva tropical y templada: Control clima, materia prima Pantanos: Suministro de agua y control disturbios Lagos: Suministro de agua, alimento
APROXIMACIONES EN EL ESTUDIO DE LA ECOLOGÍA
La estructura y función de la naturaleza se puede explicar como resultado de las propiedades de los organismos y sus respuestas interacAvas entre ellos: poblaciones, comunidades
La estructura y función de la naturaleza solo se puede explicar a parAr del estudio integrado de sus partes. El t o d o e s m a s q u e l a sumatoria de sus partes. Ecosistemas PROPIEDADES EMERGENTES
Teoría de evolución en ecología
Teoría termodinámica en ecología
Reduccionismo
Holismo
E. EVOLUTIVA
E. TERMODIN. BIOSFERA
Biocenosis + Biotopo
ECOSISTEMA
Sistema fisico de Flujo de energia
COMUNIDAD COMPARTIMENTO (NIVEL TROFICO) POBLACION
Especie T. Evolucion Discretas
CRITERIO MARCO VARIABLES
ORGANISMO
Agregacion Termodinamica Agregadas (Biomasa)
SISTEMAS Y BIOSISTEMAS (generalidades sobre la teoría general de sistemas)
Sistema conjunto de elementos, partes, eventos, principios u órganos que se hallan organizados de alguna forma específica, implicando conexiones o enlaces centre las unidades que consAtuyen dicho conjunto y contribuyen a un objeAvo determinado. Ej: bicicleta, transporte, políAco, célula, ecosistema. TEORIA GENERAL DE SISTEMAS: Ludwig von Bertalanffy
Características de un sistema • Todos presentan una estructura u organización. • Son representaciones totales o parciales de una generalización • Funcionan de alguna forma • Presentan relaciones funcionales tanto como estructurales entre las unidades que los integran • El funcionamiento implica el flujo y transferencia de algún material • Para el funcionamiento se requiere de una fuerza impulsora, directriz o fuente de energía • Todos los sistemas presentan algún grado de integración y un límite
Un sistema tiene cinco tipos de elementos: ¤ Componentes (partes del sistema): elementos básicos ¤ Interacción entre componentes: proporcionan las características del sistema ¤ Entradas * ¤ Salidas* Componente A
¤ Límites
Salidas
Entradas Interacciones
Componente B
Estructura general de un sistema Depende de: • Número de componentes • Tipo de componente: cualidades, capacidades, etc. • Interacción o arreglo entre componentes: Directa
cíclica
competencia
Características de un BIOsistema Célula– órganos– sistemas– organismos—poblaciones– comunidades-‐-‐ ecosistemas PROPIEDADES EMERGENTES: *Mantienen un medio interno bastante constante *Las actividades de sus partes están coordinadas *Pueden, hasta cierto punto, repararse a sí mismos *Algunos pueden reproducirse *Cooperan en algunos aspectos y compiten en otros *Están sometidos a evolución.
TIPOS DE SISTEMAS Existen tres tipos básicos de sistemas: S. Aislados:
Autosuficientes UNIVERSO
S. Cerrados:
Parcialmente TIERRA, Exp Autosuficientes Laboratorio
S. Abiertos: Dependientes Sistemas Cibernéticos:
CELULA, ECOSISTEMA
emplean la retroalimentación (+/-) para ejercer cierto grado de control. AUTORREGULACION y el AUTOCONTROL (HOMEOSTASIS)
M E
Retroalimentación
+
Est
E
M E
M
Retroalimentación
-
Retroalimentación
+
óptimo
Est
Retroalimentación
-
MODELOS Y ECOLOGIA Los modelos son formulaciones que imitan un fenómeno del mundo real y por medio del cual se pueden hacer predicciones, de esta forma los modelos son una REPLICA, un IDEAL o una VISUALIZACION que permite simplificar los sistemas y en este caso los sistemas ambientales. Los modelos deben presentar realismo, precisión y generalidad. Estudio del sistema ecológico
MODELO
PREDICCION
Clasificación de los Modelos Isomórficos Homomórficos
Libres Formales
La construcción de un modelo implica dos etapas: 1. Etapa mental en la cual a partir de la observación, en nuestro caso de la naturaleza y sus fenómenos, se determinan los componentes y características del sistema que estudiamos (una población) y trata de establecerse una hipótesis o explicación acerca de su funcionamiento. 2. Una vez establecido este modelo mental el modelo es refinado y simplificado y se hace explícito, es decir, se hace un dibujo y/o se buscan elementos matemáticos que permitan explicar la teoría o explicación que previamente hemos definido.
MODELO LIBRE VERBAL Hipótesis / teoría
Estudio de campo/ laboratorio
El nitrógeno es un elemento que limita el crecimiento y producción de las plantas Toma sistémica de datos
MODELO FORMAL
Modelo Gráfico
Modelo MatemáAco