Ecología conceptos básicos

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<p>Resumen de ecología</p><p>Ecología: Ciencia que estudia las condiciones de existencia de los organismos vivos y las interrelaciones entre ellos y su medio ambiente.</p><p>El termino ecología lo estableció el biólogo alemán Ernest H. Haeckel en 1834.</p><p>En la actualidad la ecología se divide en varias ramas, entre las que se cuentan:</p><p>1- Auto ecología. Estudia las relaciones entre un mismo tipo de organismo( una especie) y el medio en que vive</p><p>2- Sinecología. Estudia las relaciones entre diversas especies pertenecientes a un mismo grupo y el medio en que vive.</p><p>3- Dinámica de población. Estudia las causas y modificaciones de la abundancia de especies en un medio dado</p><p>4- Ecología aplicada. Representa la tendencia moderna de protección a la naturaleza y el equilibrio de ésta en el medio humano rural y urbano.</p><p>5- Ecología de sistema. Es la más moderna rama de esta ciencia, emplea las matemáticas aplicadas en modelos matemáticos y de computadora para lograr la comprensión de la compleja problemática ecológica.</p><p>Factores abióticos y bióticos</p><p>Factores abióticos: Parámetros ajenos a los seres vivos que inciden sobre el funcionamiento de los ecosistemas.</p><p>Factores bióticos: Todo lo que tiene vida. Ejm los autótrofos, heterótrofos, desintegradores, población comunidad, simbiosis, bioma, nicho ecológico, parasitismo, mutualismo, comensalismo.</p><p>Nicho ecológico. Papel o función que desempeña un organismo en los ecosistemas. factores abiótico se dividen en factores físicos y químicos.</p><p>Los factores abiótico físicos. Son los factores abióticos de naturaleza física que presentan efectos sobre los ecosistemas, entre ellos se cuentan la luz solar, la temperatura, la altitud y la latitud, el clima, atmosfera y presión atmosférica.</p><p>Factores abióticos químicos. Son factores de naturaleza química que inciden en el desarrollo de un ecosistema. Ejm sustratos terrestres y acuáticos, horizontes del suelo, textura del suelo, disponibilidad de oxigeno (DBO y DQO) y disponibilidad de bióxido de carbono.</p><p>La luz solar: Es la fuente principal de energía de un ecosistema. La radiación solar que se recibe sobre la superficie terrestre varía según el ángulo de incidencia.</p><p>La fotosíntesis: Es un proceso realizado por los autótrofos, donde se inicia el flujo de materia y energía en los ecosistemas, ya que la energía de la luz solar queda fijada en los compuestos orgánicos producidos durante el proceso fotosintético.</p><p>Zona eufótica: Región en los ecosistemas acuático donde la fotosíntesis se realiza intensamente, de tal manera que puede producirse una sobre saturación de oxígeno</p><p>Efectos biológicos de la luz, uno de los efectos más importantes de la luz es la producción de clorofila, realizada por los organismos fotosintéticos terrestres y marinos</p><p>Tactismo: Respuestas a ciertos factores físicos, por ejm. Los animales modifican sus comportamientos y actividad con respecto a la temperatura,</p><p>Tropismo: Respuestas de los seres vivos a un factor físico determinado, por ejm, en un fototropismo positivo lo tenemos con la respuesta favorable de las plantas a la luz solar.</p><p>La energía térmica: Proveniente de la luz solar se expresa de dos maneras en la naturaleza, una es la temperatura, considerada como la intensidad de la energía expresada en grados, y la otra es la cantidad de calor medidas en calorías contenido por un cuerpo.</p><p>Clima: Conjunto de condiciones atmosféricas y telúricas que caracterizan a una región dada generando en ella cierto tipo de biomas</p><p>Latitud: Posición geográfica de cualquier punto del planeta con relación al ecuador</p><p>Altitud: Factor abiótico fundamental en el desarrollo de los ecosistemas representa la altura sobre el nivel del mar de un punto geográfico cualquiera.</p><p>Presión atmosférica: Efecto de la presencia de las capas de aire sobre un lugar geográfico. La máxima presión atmosférica se presenta al nivel del mar y disminuye conforme se está en lugares altos.</p><p>Factores abióticos químicos:</p><p>Sustrato: Medio donde se desenvuelven los diversos seres vivos de los ecosistemas tanto terrestre como acuáticos.</p><p>Arena: Partículas gruesas constitutivas del suelo, junto con la arcilla y el limo, forman el sustrato de la mayoría de los organismos que viven sobre la superficie terrestre. Los diámetros de sus partículas varían de 1 a 0.10mm.</p><p>Suelo: Sustrato sobre el que se desarrollan la mayoría de los organismos que viven sobre o dentro de la litosfera.</p><p>Textura del suelo: Determinación práctica que permite valorar los diversos componentes del suelo (arena, limo y arcilla)</p><p>Humus: Material coloidal de naturaleza orgánica producto de la degradación de las secreciones de los organismos, las heces fecales, los restos de plantas, la leña y los cadáveres de los organismos que viven sobre y dentro del suelo.</p><p>Arcilla: Partículas constitutivas del suelo cuyo diámetro es menor de los 0.002mm. la arcilla tiene un origen mineral, pero conjuntamente con el humus, constituyen el sistema coloidal del suelo donde queda retenida la mayor cantidad de agua y materia orgánica.</p><p>Limo: Sustancia constitutiva del suelo, las partículas componentes del limo, tiene un diámetro que van de los 0.05 a 0.002mm.</p><p>Horizontes del suelo: Horizontes perceptibles cuando se realiza una descripción del suelo desde la parte más superficial a la más profunda, es decir, hasta el lecho rocoso o roca madre.</p><p>Horizontes: Línea que sirve de límite entre regiones o estratos.</p><p>Atmosfera: Medio fundamental para el desarrollo de los organismos terrestres, ya que se presenta en el aire y en el suelo. En ambos espacios su composición química es similar, mescla gaseosa constituida por 79% de nitrógeno, 20% de oxígeno y 0.03 de bióxido de carbono, además pequeñas proporciones de otros gases.</p><p>La demanda bioquímica de oxigeno (DBO): Es la norma que se usa para medir el del oxígeno disuelto utilizado en el proceso biológico de degradación de materiales orgánicos.</p><p>FACTORES BIOTICOS.</p><p>Ecosistema: Unidad fundamental de la biosfera que representa un nivel de organización que funciona como un sistema en el que se manifiestan conjuntamente los factores abióticos y bióticos.</p><p>Autótrofos: Organismos que se encuentran en el primer nivel trófico, se conocen también como productores, ya que son los responsables de la producción de sustancias orgánicas a partir de bióxido de carbono, agua y sales minerales, utilizando la luz solar como fuente de energía. Existen diversos tipos de autótrofos, aunque la mayoría pertenece a la clase de fotosintéticos, otro tipo son los quimiosintéticos.</p><p>Desintegradores: Diversos tipos de organismos que cumplen el papel de mineralizar la materia orgánica para reintegrarla a los ciclos naturales.</p><p>Niveles tróficos: En el primer nivel, se encuentran los productores, en segundo nivel, están los consumidores primarios o herbívoros, quienes se alimentan directamente de las partes verdes de los vegetales, de sus semillas, sus frutos sus tallos y sus hojas. El tercer nivel, se ubican los carnívoros o consumidores secundarios, existen también los consumidores terciarios, que son animales que se alimentan de los carnívoros o de algunas de sus partes, por ejm, los comedores de carroñas, los cuales ocupan el cuarto nivel trófico.</p><p>Los desintegradores o reductores: En este conjunto están ubicados los hongos las bacterias y los actinomicetos, los que utilizan como fuentes nutritivas las excreciones y cadáveres de organismos. Los reductores son los encargados de la descomposición y reincorporación de materias primas al ecosistema.</p><p>Relaciones entre los seres vivos del ecosistema</p><p>Una comunidad o biocenosis: Es un grupo de poblaciones que interaccionan localmente. Los tres tipos principales de interacción en ellas son la competencia, la depredación y la simbiosis. Un nicho ecológico, es algo similar a la profesión que desempeña un organismo en el ecosistema, así que según la forma en que una especie utiliza los recursos del ecosistema se dice que ocupa un nicho ecológico específico en él.</p><p>La simbiosis, que se presenta entre las poblaciones distintas pueden manifestarse como: parasitismo, mutualismo o comensalismo.</p><p>En el parasitismo, una especie se beneficia y la otra se perjudica, en el mutualismo ambas especies se benefician y el comensalismo una se beneficia pero la otra no resulta afectada.</p><p>Niveles de organización en los ecosistemas.</p><p>El gen, es el elemento más sencillo, continúan las células, los órganos, organismos, población y comunidades.</p><p>La comunidad y el ambiente abiótico integran lo que se conoce como ecosistema, que en ecología quedaría representado por la biósfera o ecósfera, ésta incluye a todos los organismos vivos de la tierra.</p><p>Bioma: Conjunto ecológico de gran uniformidad presente sobre una superficie muy extensa.</p><p>Eucariontes: Organismos con material nuclear bien definido encerrado en una membrana.</p><p>ENERGIA EN LOS ECOSISTEMA.</p><p>LA PRINCIPAL ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS ES LA ENERGÍA SOLAR</p><p>Energía: Es la capacidad de producir trabajo o de transferir calor. La materia representa algo dotado de masa y ocupa un lugar en el espacio.</p><p>Según la física la materia está constituida por átomos. La materia puede transformarse en energía y la energía en materia.</p><p>Leyes de la termodinámica: Esta ley trata de los cambios de la energía en la naturaleza y en el universo.</p><p>Primera ley de la termodinámica. Postulada por R. Mayer en 1841 también es conocida como el principio de la conservación de la energía. “la energía no se crea ni se destruye sólo se conserva”</p><p>Segunda ley de la termodinámica: Ésta introduce un concepto termodinámica especial ( la entropía) el cual se asocia a la incapacidad de producir trabajo, ya que cuando un sistema llega a su entropía máxima no puede realizar trabajo alguno. En este momento se dice que en ese sistema toda la energía cinética esta uniformemente distribuida, pues se considera que ha llegado a su equilibrio.</p><p>RUTAS DE LA MATERIA Y LA ENERGÍA EN EL ECOSISTEMA</p><p>La Combinación por donde fluye la energía y circula la materia entre los componentes bióticos y abióticos en la naturaleza se denomina, ecosistema.</p><p>La ruta de la energía se establece, desde que los autótrofos, en general fotosintéticos, producen material orgánico que resultan ser la fuente de energía para otros heterótrofos, empezando así la cadena alimenticia y el flujo de energía en el ecosistema.</p><p>También hay una ruta de materiales cíclicos que va del ambiente abiótico hacia los organismos vivos y regresa al reservorio del ambiente abiótico y la efectúan los organismos degradadores que descomponen la materia orgánica muerta, para formar materiales que son reutilizados por los autótrofos.</p><p>La fuente principal de energía en la tierra es La radiación solar. El planeta aprovecha por medio de la fotosíntesis, solo alrededor del 2% de la energía solar que recibe, a pasar de eso se produce anualmente 120 millones de toneladas de materia orgánica en los ecosistemas.</p><p>Para mantener estable la temperatura en la biosfera existe un equilibrio, en la entrada de la radiación solar y el flujo constante del calor hacia el exterior.</p><p>Aproximadamente el 50% de la radiación solar que incide sobre el planeta, llega a su superficie y de esta cantidad la mitad se dispersa en las nubes, polvo, smog y otro componente que se encuentran en la atmósfera.</p><p>La mayor parte de la energía solar se irradia en forma de ondas electromagnéticas, cuyas longitudes de onda varían. Este espectro de radiación abarca desde la zona de los rayos ultravioletas hasta la de los infrarrojos. Aproximadamente la mitad de esta energía corresponde al espectro visible, la única región de la radiación que puede captar el ojo humano que va desde 0.39 a 0.76 micras.</p><p>La región visible la constituyen los colores violeta, azul, verde, amarillo, naranja y rojo y comprende los componentes relativamente traslúcidos que traspasan con cierta facilidad la parte superior de la atmosfera. El arco iris se aprecia todo el espectro visible de la luz solar</p><p>La radiación ultravioleta es absorbida en gran parte por la capa de ozono primigenia.</p><p>La influencia negativa de compuestos artificiales, del tipo de los clorofluorocarbonos sobre la capa de ozono pone en peligro toda la forma de vida terrestre.</p><p>Otro tipo de ondas que se absorben en el planeta son las radiaciones infrarrojas, cuyas longitudes de onda son mayores de 0.76 micras.</p><p>Efecto invernadero: Proceso que genera un sobrecalentamiento de la atmosfera causado por la absorción en la tierra de ondas infrarrojas, adicionando más calor proveniente de la luz solar Los gases que absorben tales radiaciones son dióxido de carbono y el vapor de agua, este proceso impide que el calor abandone el planeta en forma temporal, provocando así como se le conoce el efecto invernadero.</p><p>Cadena o red alimenticia: Es un conjunto de eslabones donde cada organismo depende del anterior.</p><p>Biomasa: Fracción del material ingerido por los seres vivos que se transforma en nuevo material, ya sea del propio organismo o de sus descendientes.</p><p>Caloría: Cantidad de calor necesaria para elevar un grado centígrado un gramo de agua.</p><p>Productividad: Velocidad con la cual un ecosistema fija o acumula la biomasa. La productividad primaria neta es, a su vez, la cantidad real de biomasa residual después de que el organismo productor ya gasto biomasa en sus propias actividades metabólicas.</p><p>Quimiosíntesis: Proceso que siguen algunos organismos que les permite sintetizar azúcares a partir de co2 y ácido sulfhídrico.</p><p>Tipos de energía: Existen esencialmente las fuentes no renovables, como todos los combustibles fósiles, y las fuentes de energía renovable, como la hidráulica, la solar, la eólica la biológica, la mareomotriz y la geotérmica. La explotación de la energía renovable es más amigable con el ambiente.</p><p>La energía nuclear: Es donde se induce una explosión atómica bajo control, es una de las alternativas para producir cierto desprendimiento de energía aprovechable.</p><p>Los ciclos ecológicos.</p><p>Ciclos. Serie de pasos que permiten repetir una etapa previa. Periodo que una vez terminado se cuenta nuevamente.</p><p>En la tierra se presentan diversos tipos de ciclos, uno de ellos es el ciclo astronómico cambio del día y la noche), fases de la luna y estaciones del año son ejm. De ciclos astronómico</p><p>El ciclo geológico: Se refiere al origen y variación del material que constituye la corteza terrestre.</p><p>La tierra es considerada un geosistema integrado por diversos componentes:</p><p>Litosfera (tierra sólida); hidrosfera (zona acuosa contenida en cuencas); atmosfera (envoltura gaseosa que rodea todo el planeta)</p><p>Agua y su importancia en la naturaleza.</p><p>Agua: Se considera el solvente universal, casi todos los materiales son solubles en agua, transporta los nutriente necesario para los seres vivos.</p><p>Ciclo del agua: Casi el 100% del agua corresponde al mar, ya que solo un 0.75% es agua dulce y 2.25% es el agua congelada de los glaciales. Por tanto el 97% es agua salada. En la atmosfera como vapor de agua sólo existe el 0.001% de agua.</p><p>Principales etapas del ciclo del agua: Evaporación, precipitación transpiración.</p><p>Elementos que contribuyen al ciclo del agua, calor del sol y las plantas.</p><p>Ciclos biogeoquímicos: Este término se deriva de la existencia de un movimiento cíclico natural mediantes cambios químicos, a través del ambiente geológico de los elementos que conforman a los biorganismos.</p><p>Los ciclos biogeoquímicos se dividen en gaseosos y sedimentarios.</p><p>Ciclos gaseosos y sedimentarios. Los primeros son aquellos que implican el paso de ciertos estadios en forma gaseosas por ejm. Nitrógeno, carbono, oxigeno etc. En el ciclo sedimentario no se presentan formas gaseosas ejm. El ciclo del fosforo.</p><p>La disponibilidad biológica del nitrógeno, fosforo y potasio es fundamental porque estos elementos constituyen los nutrientes de los vegetales. El nitrógeno es el principal constituyente de las proteínas, por lo que resulta básico para cualquier ser vivo.</p><p>Principales etapas del ciclo del nitrógeno: La fijación, amonificación (el nitrógeno orgánico se convierte en amoniaco), nitrificación (conversión del amoniaco en nitritos y nitratos), desnitrificación. Es la fase que reintegra el nitrógeno a la atmosfera</p><p>en forma de nitrógeno gaseoso u óxidos de nitrógeno.</p><p>Ciclo del carbono: Consta de las siguientes etapas: fotosíntesis, combustión, respiración de todos los tipos y acción de los organismos autótrofos, todas estas actividades generan CO2 .</p><p>Ciclo del fosforo: Principales etapas del ciclo del fosforo, mineralización, almacenamiento, el recambio en el reservorio del humus y su fijación química en el suelo.</p><p>Ciclo del azufre: El azufre también es un elemento básico para los seres vivos, ya que es nutriente esencial para todos los organismo. Etapas del ciclo del azufre, mineralización, asimilación, oxidación y reducción de las formas azufradas.</p><p>Ciclo del oxígeno: El origen de este elemento libre se remonta a 3200 millones de año, cuando se inició la fotosíntesis. El oxígeno en la naturaleza es requerido para activar cualquier combustión u oxidación.</p><p>Ozono (O3): Molécula triatómica de oxígeno, es contaminante el que está formado por los procesos de reacción fotoquímicas.</p><p>Ozono primitivo: Aquel que se formó en la tierra primitiva hace miles de año como consecuencia de la actividad fotosintética de los organismos fotosintéticos primitivos. El ozono está en la estratósfera y forma el escudo protector contra la luz ultravioleta, el ozono es afectado por los clorofluorocarbonos.</p><p>Productividad en los ecosistemas</p><p>El concepto de productividad primaria se refiere a la tasa de producción de alimentos o biomasa que realizan las plantas, a través del proceso de fotosíntesis. Se distinguen dos tipos de productividad.</p><p>PRODUCTIVIDAD PRIMARIA BRUTA: Es la tasa o intensidad a la cual los productores de un ecosistema capturan y almacenan una cantidad dada de energía química como biomasa en un intervalo de tiempo determinado.</p><p>PRODUCTIVIDAD PRIMARIA NETA: Es la tasa de almacenamiento de materia orgánica o biomasa en los tejidos vegetales.</p><p>Esta es igual a la productividad primaria bruta menos el uso de energía por los productores a través de la respiración aeróbica.</p><p>POBLACIÓN:</p><p>Es un grupo de organismos de la misma especie que ocupan un espacio dado en un tiempo específico. Por ejemplo, podemos hablar de la población humana de la República de Panamá o de la población de armadillos del Parque Natural Metropolitano.</p><p>Las cuatro características de las poblaciones son: su tamaño, densidad, dispersión y estructura de edad. Veamos cada una de ellas.</p><p>. TAMAÑO:</p><p>Es el número de individuos de una población. El tamaño afecta la capacidad de sobrevivencia de una población dada, ya que poblaciones muy pequeñas podrían extinguirse fácilmente. Por otro lado, poblaciones demasiado grandes podrían enfrentarse a escasez de recursos.</p><p>. DENSIDAD DE POBLACIÓN:</p><p>Es el número de individuos de una población por unidad de área. La densidad de población puede variar con el tiempo debido a cambios estacionales u otros factores.</p><p>DISPERSIÓN DE LA POBLACIÓN:</p><p>Es el patrón general según el cual los miembros de una población están dispersos en su habitat. El patrón de dispersión más común es el agrupamiento. Por ejemplo: una manada de elefantes, una bandada de aves.</p><p>ESTRUCTURA ETÁREA O DE EDAD:</p><p>Es la proporción relativa de individuos de cada edad que se encuentra en una población.</p><p>FACTORES QUE INFLUYEN EN EL TAMAÑO</p><p>DE UNA POBLACIÓN</p><p>INMIGRACIÓN: Cantidad que se mueve hacia la población en estudio</p><p>EMIGRACIÓN: Cantidad que se mueve desde la población en estudio</p><p>NATALIDAD: Número de nacimientos</p><p>MORTALIDAD: Número de muertes</p><p>EXPLOSIÓN DEMOGRAFICA</p><p>Desde el inicio de la historia hasta el siglo XIX, la población humana aumentó de manera lenta y variada. En 1830 la población humana alcanzó los 1,000 millones de personas. Sin embargo, en 1930, un siglo después, la población ya se había duplicado a 2,000 millones. Apenas 30 años después, en 1960, alcanzó los 3,000 millones y en 1975, 15 años después, 4,000 millones de personas.</p><p>Según las proyecciones, la población humana sobrepasará los 7,000 millones en el año 2,009, los 9,000 millones en el año 2,033 y los 10,000 millones en el año 2,046.</p><p>image1.emf</p><p>ECOSISTEMAS</p><p>PRODUCTIVIDAD PRIMARIA BRUTA (kcal/m2/año)</p><p>Estuarios y arrecifes</p><p>20,000</p><p>Bosques tropicales y subtropicales húmedos</p><p>20,000</p><p>Agricultura mecanizada</p><p>12,000</p><p>Bosques boreales de coníferas</p><p>3,000</p><p>Bosques secos</p><p>2,500</p><p>Praderas y pastizales</p><p>2,500</p><p>Mar abierto</p><p>1,000</p><p>Desiertos y tundras</p><p>200</p>