Ecosistemas I: estructura y funcionamiento9

1 Biosfera y ecosfera

2 Componentes de un ecosistema

3 Factores abióticos del ecosistema

4 Factores bióticos del ecosistema

5 Relaciones tróficas

Índice

¿Qué sabes hasta ahora?1. ¿A qué llamamos ecología?

2. ¿Qué es un ecosistema?

3. ¿Qué es el hábitat de una especie?

4. ¿Qué factores del medio donde viven afectan a los seres vivos?

5. ¿Cómo responden los seres vivos ante los cambios de su entorno?

6. ¿Qué son los organismos productores en un ecosistema?

7. ¿De qué se alimenta un organismo heterótrofo?

8. ¿Qué organismos actúan como descomponedores en un ecosistema?

9. ¿A qué se llama simbiosis? ¿Y depredación?

10. ¿A qué se llama cadena trófica?

1. Cuáles son los componentes de un ecosistema.

2. Qué factores abióticos influyen en la abundancia de las especies.

3. Identificar las relaciones bióticas que se establecen entre organismos.

4. Reconocer los niveles tróficos de un ecosistema.

5 Qué diferencias hay entre una cadena trófica y una red trófica.

Léelo“Entiéndase la ecología como el conjunto de conocimientos

referentes a la economía de la naturaleza, la investigación de todas las relaciones del animal tanto con su medio inorgánico como orgánico, incluyendo sobre todo su

relación amistosa y hostil con aquellos animales y plantas con los que se relaciona directa o indirectamente.

En una palabra, la ecología es el estudio de todas las com-plejas interrelaciones a las que Darwin se refería como las

condiciones de la lucha por la existencia.”

Morfología general del organismo. Ernst Haeckel (1834 - 1919), biólogo y filósofo alemán.

Al finalizar la unidad sabrás

208

Unidad 9 2

1. Biosfera y ecosferaEn la naturaleza hay multitud de seres vivos que pertenecen a di-

ferentes especies de los cinco reinos. El conjunto de seres vivos que habita la Tierra se denomina biosfera. Todos ellos comparten varias ca-racterísticas básicas: tienen un origen común, están compuestos por el mismo tipo de materia, están constituidos por células y realizan las tres funciones vitales.

Biosfera = conjunto de todos los seres vivos de la Tierra

Hasta ahora has estudiado las funciones vitales de los seres vivos de forma aislada, aunque lo cierto es que estos seres vivos interaccionan entre ellos y con el medio donde habitan. Así, una planta sirve de ali-mento a los animales, a la vez que sus raíces modifican el suelo y sus hojas producen oxígeno que se acumula en el aire. Los animales, por su parte, utilizan ese oxígeno para sobrevivir y expulsan dióxido de carbo-no que será aprovechado por las plantas. A menudo, los animales luchan entre sí por los recursos del medio, como el agua o el territorio.

Del estudio de los seres vivos, dentro del medio donde realizan sus funciones vitales, se encarga la ecología. Esta ciencia estudia las re-laciones de los organismos que conviven en un determinado lugar, entre sí y con su medio ambiente.

La Tierra está formada por cuatro ca-pas que interaccionan entre sí:

■ Atmósfera: envoltura de gases que rodea la Tierra.

■ Hidrosfera: capa líquida con agua en sus diferentes formas (subte-rránea, superficial, dulce, salada, líquida o sólida).

■ Geosfera: capa sólida compuesta por rocas y minerales.

■ Biosfera: conjunto de seres vivos que habitan el planeta.

R ecuerda

Atmósfera

Hidrosfera

Geosfera

Biosfera

Los seres vivos interaccionan entre ellos y con el medio físico donde habitan.

209

Ecosistemas I: estructura y funcionamiento

Atmósfera

HidrosferaGeosferaEC

OS

FE

RA

Biosfera

La ecosfera es el conjunto de todos los ecosistemas localizados en las capas de la Tierra.

■ En 1869, el biólogo alemán Ernst Haeckel (1834 - 1919) acuñó el término ecología (oecologie), re-mitiéndose al origen griego de la palabra (oikos, casa; logos, cien-cia). Según entendía Haeckel, la ecología debía encarar el estudio de una especie en sus relaciones biológicas con el medio ambiente.

■ Ramón Margalef (Barcelona, 1919 - 2004) fue el ecólogo y natu-ralista pionero en la introducción de los estudios de ecología mari-na en España. Autor de numero-sos trabajos, alcanzó gran renom-bre dentro y fuera de nuestro país por su contribución al desarrollo de dicha disciplina durante el siglo xx.

¿ Sabías que...? Se llama ecosistema a la unidad básica de funcionamiento de la na-turaleza que está compuesta por el conjunto de seres vivos (bioce-nosis) que habitan un área y el medio físico que ocupan (biotopo). Por supuesto, dentro del ecosistema se tienen en cuenta las interac-ciones de los organismos de la biocenosis entre sí y con el biotopo.

Ecosistema = biotopo + biocenosis + interacciones mutuas

Para facilitar el estudio de los ecosistemas se puede considerar a la Tierra como un gran sistema compuesto por capas (atmósfera, hidros-fera y geosfera). Cada una de ellas posee materiales en distinto estado físico, y todas pueden establecer interacciones entre sí y con la biosfera.

La ecosfera es el conjunto de todos los ecosistemas de nuestro pla-neta, por lo que se puede considerar como un ecosistema global for-mado por todos aquellos organismos de la biosfera y las relaciones que se establecen entre estos y con el resto de las capas. Todos los ecosistemas se relacionan entre sí y dependen unos de otros.

Ecosfera = conjunto de todos los ecosistemas de la Tierra

1 ¿A qué se llama ecología? ¿De qué crees que se ocupa la ecología marina?

2 ¿A qué se llama ecosistema?

3 Describe las diferentes capas de la Tierra que interaccionan con los seres vivos.

4 Define biosfera y ecosfera.

A ctividades

210

Unidad 9 2

BiocenosisBiotopo

Componentes de un ecosistema

2. Componentes de un ecosistema

Como ya sabes, un ecosistema es el conjunto for-mado por el biotopo, la biocenosis y las relaciones que se establecen entre ellos.

2.1. Biotopo

El biotopo es la parte no viva del ecosistema, y está formado por el medio físico (rocas, minera-les, gases, agua, etc.) y sus características físicas y químicas (temperatura, luz, salinidad, etc.).

Así pues, para el estudio de un biotopo es necesario tener en cuenta el tipo de medio donde habitan los

seres vivos y los parámetros físicos y químicos que lo caracterizan.

En cuanto a su medio, los ecosistemas pueden ser de dos tipos:

> Acuáticos: el medio físico se corresponde con ma-sas de agua dulce o salada. En ella hay disueltas distintas sustancias como gases y nutrientes que son utilizadas por los seres vivos.

> Terrestres: se encuentran en la superficie emergi-da de la corteza. Están en contacto directo con la atmósfera, con la que los seres vivos intercambian gases y agua.

Las características físicas y químicas varían de unos medios a otros. De este modo, las condiciones de temperatura, humedad, presión, luz o presencia

Energía que llega del Sol

Temperatura

Roca, arena, grava

Suelo

Precipitaciones

Otros seres vivos

Plantas

Animales

Viento

Relaciones entre medio y seres vivos

Ecosistema

211

Ecosistemas I: estructura y funcionamiento

de gases y nutrientes han de ser estudiadas de forma diferenciada en cada caso. Por otra parte, las condi-ciones climáticas del biotopo son las responsables de la presencia o ausencia de seres vivos.

Los factores que no dependen de los seres vivos y que varían según el tipo de medio físico, de sus características y de su composición se denomi-nan factores abióticos.

2.2. Biocenosis

La biocenosis de un ecosistema está constitui-da por el conjunto de seres vivos que habitan el ecosistema. Así pues, la biocenosis se considera la parte viva del ecosistema.

En un ecosistema encontramos seres vivos muy di-ferentes entre sí, ya que pertenecen a distintas espe-cies que conviven en la misma zona. Para el estudio de la biocenosis de un ecosistema hay que distinguir entre población y comunidad.

Se llama población al conjunto de individuos de la misma especie que viven en un territorio concreto y en una época determinada. La comu-nidad es el conjunto de poblaciones de distintas especies que conviven en un mismo lugar.

El lugar donde vive una especie se denomina hábitat. El hábitat es el espacio físico al que se han adaptado los individuos de una especie para poder vivir. Los hábitats pueden ser montañas, desiertos, lagos, mares, ríos, etcétera.

El biotopo está formado por el medio físico y los factores abióticos

Viento

Nieve

Lluvia

Humedad relativa del aire

Evaporación

Luz

Textura

Temperatura

Relieve

Humedad del suelo

Temperatura

212

Unidad 9 2

Comunidad

Biocenosis

Dentro de un ecosistema, el mismo hábitat puede ser compartido por varias especies con característi-cas diferentes. Así pues, en un lago podemos encon-trar plantas, animales, algas y microorganismos. Sin embargo, todos ellos tienen distinto tipo de alimen-

tación, soportan de diferente manera las condicio-nes ambientales y poseen un ciclo vital diferente. Se puede decir que cada especie juega un papel con-creto dentro del hábitat de un ecosistema.

Organismo, individuo Población

Componentes bióticos de un ecosistema

Las especies se adaptan a distintos hábitats

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Ecosistemas I: estructura y funcionamiento

Se conoce como nicho ecológico a la suma del hábitat más la fun-ción que desempeña una especie dentro del ecosistema. El nicho ecológico incluye las condiciones físicas, químicas y biológicas que una especie necesita para vivir y reproducirse en un ecosistema.

El nicho ecológico de una especie es algo así como su “ocupación profesional”. Por ejemplo, dentro de un lago, encontramos de forma habitual dos especies de peces: carpas y lucios. A pesar de ocupar el mismo hábitat, el nicho ecológico de cada una de estas especies es distinto. El nicho ecológico de las carpas (Cyprinus carpio) es el de los peces de agua dulce que son omnívoros (se alimentan de plantas acuáticas, invertebrados o restos de otros organismos). Sin embargo, el nicho ecológico del lucio (Esox lucious) es el de los peces de agua dulce que son carnívoros, ya que es un poderoso depredador de otros anima-les, tanto acuáticos como terrestres que se acercan a las orillas.

Los peces herbívoros, omnívoros y carnívoros de un mismo hábitat ocupan diferentes nichos ecológicos.

En las sociedades humanas también podemos reconocer conceptos ecológicos. Por ejemplo, para poder aprovechar un recurso como los metales es necesario que diversos grupos de personas se dediquen a dis-tintas profesiones (nichos eco-lógicos). Al igual que ocurre en la naturaleza, estas ocupaciones están tan íntimamente relacio-nadas entre sí que dependen unas de otras.

¿ Sabías que...?

Para el aprovechamiento de recursos se requieren distintas actividades profesionales.

Minería

Metalurgia

Industria naval

Transporte

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Unidad 9 2

Para describir el nicho ecológico de un organismo es preciso saber, además de su hábitat, qué come y quién lo come a él, cuáles son sus límites de movimiento y sus efectos sobre otros organismos y sobre la parte no viva del ambiente.

Una de las generalizaciones importantes de la eco-logía es que dos especies no pueden ocupar el mis-mo nicho ecológico a la vez. De hecho, cuando dos especies tratan de ocupar el mismo nicho ecológico surge el fenómeno de la competencia por los recur-sos, lo que limita la cantidad de individuos de una especie. La abundancia de individuos es mayor cuan-do esta competencia es mínima, por lo que se puede decir que una mayor variedad de nichos ecológicos favorece la cantidad de organismos que pueden vivir en un ecosistema (biodiversidad).

Definimos biodiversidad como la variedad de especies de organismos que habitan un determi-nado lugar. Un ecosistema será tanto más com-plejo cuanto mayor sea su biodiversidad.

Para estudiar la biocenosis de un ecosistema es ne-cesario conocer características tales como su biodi-versidad, la abundancia de las especies y las relacio-nes que se establecen entre ellas.

Los factores que dependen de la presencia de los seres vivos en un ecosistema se llaman factores bióticos.

5 ¿Cuáles son los componentes de un ecosistema? Descrí-belos.

6 ¿A qué se llama población? ¿Y comunidad?

7 ¿Qué diferencia hay entre hábitat y nicho ecológico?

8 ¿Qué ocurre cuando dos especies tienen el mismo nicho ecológico?

9 ¿Qué es la biodiversidad?

A ctividades

3. Factores abióticos del ecosistema

Como ya hemos visto, los factores abióticos son aquellos factores ambientales que dependen de las características físicas y químicas del biotopo. Estos factores tienen una gran importancia para los seres vivos: para que los seres vivos puedan sobrevivir en su medio deben estar adaptados a estos factores. Si los factores abióticos cambian radicalmente en un biotopo, las especies tienen problemas de supervi-vencia y pueden llegar a extinguirse.

Los factores abióticos influyen sobre los seres vi-vos condicionando su distribución, tamaño, nú-mero e incluso su capacidad para reproducirse.

Los factores abióticos limitan la presencia de los seres vivos.

215

Ecosistemas I: estructura y funcionamiento

10 ¿Cuáles son los elementos que forman el biotopo?

11 ¿Qué son los factores abióticos? ¿Cómo se pueden clasificar?

12 Cita los cinco factores abióticos más impor-tantes de un ecosistema.

A ctividades

La luz es fundamental para la vida dentro y fuera del agua.

El agua es muy importante para los organismos terrestres.

Los factores abióticos pueden clasificarse en:

> Factores topográficos: son los que dependen del relieve y la orografía del entorno. Los seres vivos deben adaptarse a la altitud, las profundidades, las pendientes, etcétera.

> Factores edáficos: son los que derivan de las características del suelo o del sustrato donde se asientan los seres vivos. Es-tán determinados por el tipo de rocas y minerales.

> Factores climáticos: son los que dependen de la temperatura y las precipitaciones. Afectan de forma más directa a los me-dios terrestres, aunque los medios acuáticos también se ven afectados por las condiciones ambientales externas.

> Factores físicos y químicos: dependen de parámetros tales como la luz, la presión, la cantidad de sales, la concentración de gases, etcétera.

Los factores abióticos más importantes dentro de un ecosis-tema son: agua, luz, temperatura, sales minerales y gases.

Disponibilidad de agua

El agua es la molécula esencial para la vida. Todos los seres vivos dependen de ella para sobrevivir. El agua es el factor abiótico más importante de todos, ya que sin ella no existi-rían los seres vivos.

La presencia de agua condiciona que los organismos puedan desarrollarse en el medio terrestre. Por el contrario, este factor no influye tanto en la presencia de organismos en los medios acuáticos, ya que los seres vivos tienen a su disposición toda la que puedan necesitar.

Las distintas especies que habitan en medios terrestres han desarrollado múltiples mecanismos para evitar la pérdida de agua, aunque la mayoría no es capaz de vivir en zonas áridas.

Cantidad de luz

La luz es un factor abiótico esencial para los ecosistemas, ya que constituye el suministro principal de energía para todos los organismos fotosintéticos. Sin luz dejaría de fabri-carse alimento para los seres vivos autótrofos y heterótrofos.

Además de la luz visible, el Sol emite otras radiaciones tales como luz ultravioleta (UV) y radiación infrarroja (calor), fac-tores ecológicos muy importantes para regular la temperatura del planeta.

Por otra parte, la luz influye en la disposición de los produc-tores en los ecosistemas, tanto acuáticos como terrestres.

216

Unidad 9 2

Variación de la temperatura

La temperatura es un factor fundamental, ya que regula las funcio-nes vitales que realizan los seres vivos. Cuando la temperatura es muy extrema, las funciones celulares se paralizan ocasionando la muerte del organismo.

Las aves y los mamíferos son homeotermos, es decir, gastan gran can-tidad de su energía en mantener una temperatura constante con el fin de asegurar la correcta realización de las funciones vitales. Los seres poiquilotermos (peces, anfibios y reptiles), también llamados de sangre fría, son aquellos que no pueden mantener su temperatura constante, y son sensibles a las variaciones del medio donde habitan.

Presencia de sales minerales

Los seres fotosintéticos dependen del aporte continuo de sales mi-nerales (nutrientes inorgánicos) procedentes del sustrato en el que habitan. Estos nutrientes son básicos para llevar a cabo su desarro-llo. La falta de sales minerales limita la presencia de seres autótrofos.

Las sales proceden de la alteración de las rocas por acción de los agen-tes geológicos, así como de la descomposición de la materia orgánica, lo que libera nutrientes inorgánicos solubles. Los organismos terrestres toman las sales minerales del suelo disueltas en agua, mientras que los acuáticos las toman directamente del agua del medio.

Intercambio de gases

La atmósfera está compuesta por nitrógeno (78 %) y oxígeno (21 %). El 1 % restante lo forman el argón, el dióxido de carbono, vapor de agua y otros gases nobles.

Tanto el dióxido de carbono como el oxígeno son necesarios en los procesos de fotosíntesis y respiración celular, por lo que los orga-nismos están continuamente intercambiándolos con su medio.

Los organismos terrestres no tienen ninguna limitación respecto a los gases, ya que están en contacto directo con la atmósfera. Sin embargo, los organismos acuáticos dependen de que los gases se disuelvan en el agua. Estos gases se disuelven mejor a una menor temperatura del agua.

13 ¿Qué importancia tiene el agua para los seres vivos?

14 ¿Qué influencia tiene la luz en los ecosistemas?

15 ¿Por qué la mayoría de seres vivos no tolera las temperaturas extremas?

16 ¿De dónde proceden las sales minerales?

17 ¿Por qué son fundamentales los gases en el desarrollo de los seres vivos?

A ctividades

Todos los seres vivos dependen del intercam-bio de gases con la atmósfera.

Las sales minerales permiten la supervivencia de las plantas.

La temperatura limita la presencia de seres vivos en algunas zonas.

217

Ecosistemas I: estructura y funcionamiento

4. Factores bióticos del ecosistemaComo ya se ha mencionado, los factores bióticos son aquellos que

dependen de los propios seres vivos, y por tanto dependen de las inte-racciones que estos organismos establezcan entre sí.

Los factores bióticos incluyen las relaciones positivas o negativas que se establecen entre los organismos de un ecosistema, que pue-den ser de la misma especie o de especies diferentes.

Estas relaciones afectarán de distinta forma a la biocenosis, y por tan-to influirán en la biodiversidad de un ecosistema. Una gran diversidad de organismos dentro del ecosistema provoca una gran cantidad de re-laciones entre ellos.

Las relaciones que se establecen entre organismos de una misma especie se denominan relaciones intraespecíficas, mientras que las relaciones entre individuos de especies distintas se llaman relacio-nes interespecíficas.

Los factores bióticos son las relaciones que se establecen entre individuos de la misma es-pecie o entre especies distintas.

4.1. Relaciones intraespecíficas

Dentro de una población se pueden distinguir relaciones negativas o positivas. Según sean estas interacciones se habla de:

> Competencia intraespecífica: se produce en las relaciones con efectos negativos para los miembros de la población. Se da cuando hay esca-sez de recursos (agua, alimento o pareja) para garantizar la nutrición o la reproducción. En este caso, se produce la llamada selección natural de aquellos organismos mejor adaptados al medio y que utilizan los recursos de manera más eficiente.

> Colaboración: son relaciones con efectos positivos para los organis-mos. El objetivo de estas relaciones es obtener el beneficio común de la población. Las principales relaciones de colaboración son: las colo-nias, las familias, las asociaciones gregarias y las sociedades. Competencia intraespecífica.

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Unidad 9 2

4.2. Relaciones interespecíficas

Las relaciones interespecíficas se producen entre individuos de distintas especies y se clasifican según las consecuencias que tengan para los organismos que las establecen:

> Perjuicio mutuo: en este caso ambas especies se ven per-judicadas al tener que gastar energía en competir por los recursos físicos (espacio o luz) o el alimento (agua, sales o nutrientes orgánicos). Esta competencia se produce cuando las especies poseen el mismo nicho ecológico.

> Beneficio individual: en estas relaciones solo una de las dos especies que interactúan resulta beneficiada. Dependiendo de si la otra especie sale perjudicada, o no, podemos distinguir:

Competencia interespecífica.

Relaciones intraespecíficas de colaboración

Colonias Familias

Son asociaciones de organismos que se reproducen asexual-mente y cuyos descendientes permanecen todos juntos. La co-lonia está formada por individuos idénticos que proceden de un mismo organismo inicial. Es propia de corales y bacterias.

Grupos formados por un número variable de machos y hem-bras, cuya finalidad es la reproducción y que conviven juntos el tiempo necesario para asegurar la supervivencia de la des-cendencia. Existen lazos de parentesco entre sus miembros. Es propia de aves y mamíferos.

Asociaciones gregarias Sociedades

Tales como manadas, rebaños, bandadas de aves o bancos de peces. No existen lazos de parentesco entre sus miembros. Son agrupaciones muy numerosas y de carácter temporal, for-madas para alcanzar un objetivo determinado, como la defen-sa, la búsqueda de alimento, las migraciones, etcétera.

Son propias de insectos como hormigas y abejas. Estas asocia-ciones de miles de individuos se organizan de forma jerárquica con un reparto de funciones según su casta: machos (zánga-nos), hembras estériles (obreras) y hembras fértiles (reina).

219

Ecosistemas I: estructura y funcionamiento

• Con perjuicio ajeno: esta relación se debe a que una especie obtiene beneficio a costa del daño de la otra. Puede ser de dos tipos:

- Daño parcial: en este caso el organismo que su-fre el perjuicio no muere, aunque sí queda daña-do. Esta relación se llama parasitismo y ocurre entre hospedador y parásito.

- Daño total: se produce la muerte del organismo perjudicado, por lo que se denomina depreda-ción. El organismo depredador obtiene el máxi-mo beneficio de la presa.

Con perjuicio ajeno Sin perjuicio ajeno

Parasitismo Comensalismo

Depredación Inquilinismo

• Sin perjuicio ajeno: una especie obtiene beneficio sin que la otra sufra daño o beneficio alguno. De-pendiendo del carácter de la relación se habla de:

- Relación por el alimento: se da entre algunos ani-males que acompañan a otros de forma habitual para alimentarse de los restos que estos dejan tras de sí. Esta relación se llama comensalismo (pez rémora y tiburón).

- Relación por el espacio físico: es conocida como inquilinismo y se da, por ejemplo, entre organis-mos que viven sobre otros organismos sin cau-sarles ningún daño (crustáceos o moluscos sobre ballenas).

220

Unidad 9 2

Relaciones interespecíficas

Consecuencias para las especiesCaracterísticas Tipos Ejemplos

Especie A Especie B

+ +Carácter no permanente Mutualismo Buey - garcilla bueyera

Carácter permanente Simbiosis Líquenes

+ 0Por el alimento Comensalismo Rémora - tiburón

Por el espacio físico Inquilinismo Plantas trepadoras

+ –Daño parcial del hospedador Parasitismo Pulgas - perro

Muerte de la presa Depredación Lobo - ciervo

– – Perjuicio mutuoCompetencia

interespecíficaÁrboles - arbustos

Palomas - gorriones

Simbiosis entre alga y hongo (líquenes).

> Beneficio mutuo: ambas especies se ven beneficiadas. Puede ser de dos tipos según sea permanente o no:

• Sin carácter permanente: se conoce como mutualismo, y se pro-duce por ejemplo cuando algunos pájaros o peces se alimentan de los parásitos de otros animales. Ambos se benefician, ya que unos obtienen alimento y otros quedan libres de parásitos.

• Con carácter permanente: se denomina simbiosis y se produce en-tre organismos que se benefician mutuamente y que no pueden vivir separados. Este es el caso de los hongos y las algas que se asocian para formar líquenes. El alga aporta alimento (fotosíntesis) y el hongo aporta las condiciones (humedad y sales).

Mutualismo entre búfalo y garcilla.

18 Describe las principales relaciones de colaboración intra-específicas.

19 ¿Qué consecuencias tiene la competencia intraespecífi-ca? Cita algún ejemplo.

20 ¿Qué diferencias hay entre simbiosis y mutualismo?

21 ¿Qué relación hay entre parásito y hospedador? ¿Y entre depredador y presa?

22 Describe alguna situación de competencia interespecífica.

A ctividades

221

Ecosistemas I: estructura y funcionamiento

5. Relaciones tróficasDado que unas especies constituyen el alimento de

otras especies, dentro de la biocenosis de un ecosis-tema se pueden distinguir diversas categorías relacio-nadas con el tipo de alimentación que se denominan niveles tróficos.

Se define nivel trófico como el conjunto de orga-nismos que obtienen el alimento de la misma for-ma dentro de un ecosistema.

Independientemente del ecosistema que considere-mos, de forma habitual se suelen reconocer en él cinco niveles tróficos distintos:

> Productores: son los organismos autótrofos, capaces de realizar la fotosíntesis y por tanto de elaborar su propia materia orgánica a partir de la energía solar y sustancias inorgánicas como agua, sales y dióxido de carbono. Se consideran productores las plantas y las algas.

> Consumidores: son aquellos organismos heterótrofos que se alimentan de la materia orgánica procedente de otros seres vivos. Se pueden distinguir:

• Consumidores primarios: este nivel lo componen aquellos organismos heterótrofos herbívoros que se alimentan de los productores. Se incluyen en esta categoría animales y protozoos.

• Consumidores secundarios: son aquellos anima-les heterótrofos carnívoros que se alimentan de los consumidores primarios (presas) y por tanto reciben el nombre de depredadores.

• Consumidores terciarios: categoría reducida for-mada por los superdepredadores, es decir, animales heterótrofos carnívoros que se alimentan de consu-midores primarios o secundarios.

> Descomponedores: este nivel está integrado por se-res que se alimentan de restos orgánicos procedentes de los distintos niveles, como hojas, cadáveres, excre-mentos, etc. Constituyen una parte importante de los ecosistemas porque participan en la descomposición de la materia orgánica y la transforman en sustancias que vuelven a ser utilizadas por los productores. Se incluyen en esta categoría a hongos y bacterias.

A las relaciones interespecíficas que se producen entre los organismos de las distintas categorías o niveles tróficos se les llama relaciones tróficas, y se pueden representar mediante cadenas, redes o pirámides tróficas.

23 ¿Qué es una relación trófica? Describe dos ejemplos.

24 ¿Cuáles son los niveles tróficos? Describe qué tipo de organismos se incluyen en cada nivel.

25 ¿Qué importancia tienen los organismos descompo-nedores en un ecosistema?

A ctividades

Plantas y algas.

Animales y protozoos.

Animales.

Animales.

Hongos y bacterias.

Los organismos de un ecosistema se pueden agrupar en niveles tróficos

Productores

Consumidores

primarios

Consumidores

secundarios

Consumidores

terciarios

Descomponedores

222

Unidad 9 2

5.1. Cadenas tróficas

Algunas relaciones tróficas dentro de los ecosis-temas son tan estrechas que los organismos relacio-nados no podrían sobrevivir el uno sin el otro. Por ejemplo, hay especies de animales carnívoros que se alimentan exclusivamente de un tipo de herbívoro, o insectos que solo pueden alimentarse de un tipo de flor. En ambos casos, la desaparición de la especie de la que dependen supone la extinción de la especie dependiente.

Para simbolizar estas relaciones tan fuertes se sue-le emplear el término cadena, compuesta por esla-bones sólidamente ligados. Así, en el ecosistema, los eslabones serían los niveles tróficos y el conjunto la cadena trófica.

Una cadena trófica, o cadena alimentaria, es una representación lineal de la secuencia de organis-mos correspondientes a distintos niveles tróficos, en los que la especie de un nivel constituye el alimento de la especie del nivel siguiente.

Las cadenas alimentarias están formadas por eslabones tróficos.

Fuente de energía

Consumidor terciario

Consumidor primario

Consumidor secundario

DescomponedoresProductores

223

Ecosistemas I: estructura y funcionamiento

Algunos organismos muy grandes no tienen depredadores naturales.

Algunas cadenas tróficas pueden ser incompletas o estar solapadas.

Las cadenas quedan representadas mediante el nombre o la representación de las especies y las fle-chas que las relacionan. Estas flechas van siempre de la presa al depredador, simbolizando el paso de la materia orgánica de un organismo a otro.

Las cadenas tróficas no tienen por qué incluir necesariamente todos los niveles tróficos. Algunos organismos tienen un tamaño tan grande o son tan poderosos que no tienen depredadores naturales, por lo que se produce una cadena trófica incompleta, es decir, carece de algún nivel trófico. Es el caso de la ballena azul, un consumidor secundario que se alimenta de plancton. Cuando las ballenas mueren sirven de alimento a los descomponedores. En este caso, la cadena carece del eslabón de consumidores terciarios.

En otras ocasiones, aparecen cadenas tróficas sola-padas, es decir, que comparten algún nivel. Así pues, es posible encontrar cadenas con los mismos produc-tores o consumidores o con los mismos descompo-nedores.

Consumidores terciarios

Consumidores terciarios

Consumidores primarios

Consumidoressecundarios

Consumidores secundarios

Descomponedores

Productores

224

Unidad 9 2

Librería

Cafetería

Tienda de ropa

Peluquería

Supermercado

Cajero automático

Cine

Redes tróficas en un bosque mediterráneo.

Redes tróficas de ríos y humedales.

Redes tróficas en los océanos.

Hongos descomponedores

lince zorro búho serpiente

ciervo

jabalícomadreja

ratón

encina

garza

algas carpa

cangrejo

moluscos

gambusia

zooplancton

fitoplancton

bacterias descomponedoras

restos orgánicos

alcornoque jararomero retama

conejo escarabajo

5.2. Redes tróficas

Al igual que ocurre con las calles de las ciudades, las relaciones tróficas de un ecosistema se cruzan en-tre sí y forman un entramado más o menos complejo según el número de organismos que se encuentren implicados. A la representación gráfica de este en-tramado se denomina red trófica.

Una red trófica es una representación no lineal de las interconexiones que se establecen entre el conjunto de cadenas tróficas de un ecosistema.

Así pues, una red trófica nos indicará las posibles fuentes de alimento de todas las especies conside-radas. Dado que un mismo productor puede servir de alimento a muchos consumidores primarios, y un consumidor terciario puede alimentarse tanto de consumidores primarios como secundarios, las rela-ciones tróficas de las redes pueden llegar a ser muy complejas.

En los intercambios de dinero entre los habitantes de la misma ciudad se pueden reconocer los eslabones de una cadena trófica. Cada vez que una persona deja un billete o moneda en un establecimiento (nivel trófico), este dinero puede ser recogido por otras personas al recibir su cambio (cuando se paga con una cantidad superior). De esta ma-nera se puede producir un movimiento del mismo dinero (alimento) a través de una serie de recorridos por diversos establecimientos. Si pudiéramos mirar desde cierta altura el conjunto de caminos veríamos un entramado de cami-nos posibles (red trófica).

¿ Sabías que...?

El conjunto de recorridos por los distintos comercios se asemeja a una red.

zooplancton

caballa

atún

tiburón

ballena

bacterias descomponedoras

fitoplancton

Fuente de energía

225

Ecosistemas I: estructura y funcionamiento

5.3. Pirámides tróficas

Hasta ahora, las relaciones tróficas se han estudia-do de forma cualitativa, es decir, sin considerar cuán-tos organismos están implicados en dichas relaciones. Para poder cuantificar las relaciones tróficas y poder comparar unos ecosistemas con otros, se utilizan las pirámides tróficas.

Las pirámides tróficas son la representación grá-fica de las cantidades de materia o energía que corresponden a los distintos niveles tróficos, los cuales se organizan en forma de escalones.

En una pirámide trófica la base está ocupada por los productores y el vértice por los consumidores terciarios. Entre ambos se sitúan de forma ordenada los consumidores primarios y secundarios. Debido a la dificultad de su cuantificación, las pirámides no suelen incluir a los descomponedores, y por tanto tienen un máximo de cuatro escalones. Generalmen-te, los escalones de la base son los más grandes, y a medida que ascendemos disminuyen, ya que cada escalón representa la cantidad de materia o energía que queda disponible para el nivel siguiente.

Dependiendo de las cantidades que se representen se pueden obtener tres tipos de pirámides:

> Pirámides numéricas: indican la cantidad de or-ganismos pertenecientes a cada nivel trófico sin tener en cuenta su masa o tamaño. Se expresa en número de individuos.

> Pirámides de biomasa: representan la cantidad de materia orgánica (biomasa) de cada nivel trófico. Da una idea de la riqueza de materia orgánica den-tro del ecosistema, y por tanto debe tener en cuen-ta no solo el peso total de los organismos, sino en qué área (terrestres) o volumen (acuáticos) se de-sarrollan. Sus unidades se expresan en g/m2 o g/m3.

> Pirámides de energía: representan la cantidad de energía almacenada en cada nivel y por tanto que queda disponible para el nivel superior. Nos pro-porciona información sobre la salud del ecosiste-ma. Sus unidades se expresan en (kcal/m2/año).

26 ¿Qué es una cadena trófica? ¿Y una red trófica?

27 ¿Por qué llegan a ser tan complejas las redes tróficas?

28 ¿Qué utilidad tienen las pirámides tróficas?

29 ¿Qué diferencias existen entre las pirámides numéricas y las de biomasa?

A ctividades

Pirámide numérica

Número de individuos

Consumidores primarios

Consumidores secundarios

Consumidores terciarios

Productores

Pirámide de biomasa

Pirámide de energía

(todos los valores en kcal/m2/año)

Consumidores terciarios

13

Consumidores secundarios

316

Consumidores primarios

6450

Productores11 977

Diferentes tipos de pirámides tróficas para el mismo ecosistema

Consumidores terciarios

95

498

(todos los valores en g/m2)

Consumidores primarios

Productores

249 Consumidores secundarios

772

25

230

1800

125 000

Actividades de consolidación

226

1 Define los siguientes conceptos: ecosistema, biotopo, biocenosis, ecosfera y biosfera.

2 Indica si los siguientes ejemplos se pueden considerar ecosistemas. Indica los componentes (biotopo y bioceno-sis) en cada uno de ellos.

a) bosque b) laguna c) ciudad d) charca e) parque

3 Copia este dibujo en tu cuaderno e indica mediante fle-chas las relaciones que se pueden establecer entre las dis-tintas capas de la Tierra. ¿Por qué es posible la vida en la Tierra?

4 Observa la siguiente imagen e identifica qué elementos pertenecen al biotopo y cuáles a la biocenosis.

5 Ordena de menor a mayor rango los siguientes térmi-nos: comunidad, organismo, biocenosis y población. Cita ejemplos de cada uno de estos términos dentro de un ecosistema marino.

6 ¿Qué entiendes por hábitat? ¿Pueden diferentes organis-mos tener el mismo hábitat? Razona tu respuesta.

7 ¿A qué llamamos nicho ecológico? Indica de forma razo-nada cuáles de los siguientes organismos comparten el mismo nicho ecológico: lombriz de tierra, gorrión, rosal, geranio y paloma.

8 Considera que tu centro es un ecosistema. Trata de citar ejemplos para los siguientes términos:

a) biotopo b) biocenosis c) factor abiótico d) factor biótico

9 ¿En cuántos tipos de medios habitan los seres vivos? Cita tres ejemplos de cada tipo.

10 Copia en tu cuaderno el siguiente dibujo e identifica los factores abióticos que influyen en el ecosistema.

11 María va de excursión al campo y compone una redacción acerca de todo lo que ha visto. Elabora una lista con to-dos los factores del biotopo y otra con los elementos de la biocenosis que encuentres en la redacción de María:

“Era un día de mucho calor y hacía bastante viento. Pa-seábamos por un sendero de rocas entre las cuales había hierbas y flores. Abundaban los alcornoques y también vimos varios buitres volando sobre el lugar. Al final del camino había una zona con agua y piedras entre las que vimos esconderse una rana.”

12 Completa en tu cuaderno las siguientes frases relativas a los factores abióticos de un ecosistema colocando una palabra en cada hueco:

a) El es la molécula esencial para la vida. Todos los seres vivos dependen de ella para .

b) La es un factor abiótico esencial para los ecosistemas, ya que constituye el suministro principal de energía para todos los organismos .

c) La es un factor fundamental ya que regula las funciones vitales que realizan los seres vivos. Cuando su valor es muy , las funciones celulares se paralizan ocasionando la muerte del orga-nismo.

d) Los seres fotosintéticos dependen del aporte continuo de minerales. Su ausencia limita la presencia de seres con nutrición .

ATMÓSFERAHIDROSFERA

BIOSFERAGEOSFERA

ATMÓSFERAHIDROSFERA

BIOSFERAGEOSFERA

son necesarios en los procesos de fotosíntesis y celular, por lo que los organismos están continuamente intercambiándolos con su medio.

e) Tanto el dióxido de carbono como el

Actividades de consolidación

227

13 ¿Qué diferencias hay entre los factores bióticos y abióti-cos de un ecosistema? Cita tres ejemplos de cada uno de los tipos.

14 Describe los dos tipos de relaciones que se pueden esta-blecer entre los organismos de la biocenosis de un ecosis-tema.

15 Teniendo en cuenta tu respuesta de la pregunta anterior, clasifica las relaciones que se observan en las siguientes fotografías:

16 Relaciona en tu cuaderno mediante flechas las especies con sus tipos característicos de agrupaciones de organismos:

Rebaños

Colonias

Bancos

Piaras

Jaurías

Manadas

Enjambres

17 Indica con signos, en tu cuaderno, las consecuencias para las especies implicadas en las siguientes relaciones inte-respecíficas y cita dos ejemplos de cada una de ellas:

Consecuencias para las especies Tipos Ejemplos

A B

Depredación

Competencia interespecífica

Comensalismo

Mutualismo

20 Nombra los organismos de la ilustración del ejercicio an-terior y trata de dibujar una red trófica lo más detallada posible.

21 Describe una cadena trófica de cinco eslabones que fuera posible en el siguiente ecosistema. ¿Qué ocurriría si des-aparecieran los saltamontes?

Bacterias

Elefantes

Perros

Abejas

Peces

Cabras

Jabalíes

halcón

culebra

pasto

ratón

gorrión

sapo

arañaconejo

mantis

murciélago

18 ¿A qué llamamos nivel trófico? ¿Cuántos niveles tróficos conoces? Describe brevemente cada uno de ellos.

19 Clasifica en niveles tróficos los organismos representados en la siguiente ilustración:

22 ¿Qué es una pirámide trófica? ¿Cuántos tipos conoces? Describe cada uno de ellos.

saltamontes

Esquema de la unidad

228

Autoevaluación1 ¿Cuáles son los componentes de un ecosistema?

2 Describe los principales factores abióticos de un ecosistema.

3 Describe las relaciones bióticas intraespecíficas.

4 Explica razonadamente qué son los niveles tróficos de un ecosistema.

5 ¿Qué diferencias hay entre una cadena trófica y una red trófica?

ECOSISTEMAS

229

Cetáceos

básicasCompetenciasC

uestiones prop

uestas

1 ¿Qué son los cetáceos? ¿Cuántos grupos hay? ¿En qué medio viven?

2 ¿Por qué hay muchos cetáceos en peligro de ex-tinción? Busca información sobre las sustancias que se obtienen de los cetáceos y sus utilidades.

3 ¿A qué nivel trófico pertenecen los misticetos? ¿Y los odontocetos? Razona tus respuestas.

4 Busca información y elabora una cadena trófica para una ballena azul y una orca. Indica qué importancia crees que tienen los cetáceos en el ecosistema marino.

5 ¿Qué factores influyen en la distribución de los cetáceos? ¿Qué consecuencias pueden tener las variaciones de los factores abióticos de los ecosis-temas marinos?

6 Define migración y explica qué importancia tiene en los cetáceos. Cita algún ejemplo de una migra-ción de cetáceos.

7 Observa la ilustración y trata de determinar qué tamaño en metros tiene cada una de las especies de cetáceos mostradas.

8 Elabora una tabla clasificatoria con los datos de la pregunta anterior y otros detalles como el nom-bre científico y el nombre común.

9 Busca el significado del prefijo odonto. ¿Te pare-ce adecuado que se haya empleado en el nombre de uno de los dos grupos de cetáceos? Cita ejem-plos de palabras con este prefijo.

10 Busca información sobre cuáles son los países que continúan cazando ballenas. Comenta detallada-mente tu opinión respecto de la prohibición de cazar cetáceos en muchos otros países.

Los cetáceos son animales mamíferos marinos que se pueden dividir en dos grandes grupos: los que tie-nen dientes y los que no. Los odontocetos son activos depredadores que incluyen a delfines, marsopas, zi-fios, orcas (mal llamadas “ballenas asesinas”) y cacha-lotes. Por otro lado, los misticetos son los cetáceos sin dientes. Estos animales han desarrollado unas estruc-turas córneas (llamadas barbas) en la mandíbula, que les permiten filtrar enormes masas de agua marina para retener crustáceos o pequeños peces.

Generalmente, los cetáceos llevan una vida grega-ria y dentro del grupo (de pocos individuos o de al-gunos centenares) se establece una jerarquía, con un macho dominante. Muchas especies de cetáceos han sido cazadas hasta el borde de la extinción para ob-tener su carne, su grasa o el ámbar gris. La distribu-ción geográfica de los cetáceos depende de factores como la temperatura de las aguas y la cantidad de nutrientes que haya en el mar. Esto determina unos cambios de hábitat estacionales y regulares, cambios que se realizan mediante migraciones. Algunos mis-ticetos frecuentan el Antártico en verano y regresan al noroeste de Australia y Madagascar en invierno. En aguas marítimas españolas viven 27 especies de cetáceos. A pesar de estar protegidas, más de la mitad se encuentra amenazada por el transporte marítimo y la contaminación de su hábitat. En las aguas del estrecho pueden observarse 7 de las 9 especies del Mediterráneo.

Rorcual común

Cachalote

Orca

Calderón negro

Delfín listado

Delfín mularEstrecho de Gibraltar

Delfín común

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22m

0 1 2

básicasCompetencias

230

RapacesLas rapaces, o aves de presa, son depredadores carnívoros que

se caracterizan por sus poderosos picos ganchudos que utilizan para desgarrar la carne de sus presas. Los ojos grandes con mucha resolución (muy superior al de los seres humanos) sirven para identificar la presa con toda precisión, mientras que la captura se efec-túa con las largas patas terminadas en poderosas garras armadas con uñas afiladas como cuchillos.

Las aves de presa se dividen en diurnas y noc-turnas, incluidas en dos órdenes distintos sin relación de parentesco: falconiformes y estrigiformes. Las falconiformes son aves típicamente carnívoras y cazan presas vi-vas, preferentemente de día, aunque al-gunas como los buitres son carroñeras (se alimentan de presas muertas). Las estrigiformes son nocturnas y se alimentan de presas vivas (pequeños ma-míferos, pajarillos o anfibios).

Las rapaces de ambos órdenes engullen a sus presas enteras y regurgitan después los restos no digeridos conocidos como egagrópi-las (ovillos formados por trozos de huesos, pelos y demás materia no digerible).

Entre las rapaces nocturnas encontramos búhos, mochuelos y lechuzas. Para la identificación en vue-lo de las aves rapaces se suele recurrir al estudio de sus siluetas.

Adaptado. http://www.internatura.org/guias/rapaces/g_rapaz.html

Cue

stio

nes

pro

pue

stas

1 ¿A qué llamamos aves rapaces? Describe los dos grandes tipos de aves de presa.

2 Busca en un diccionario la definición de rapaz. Co-pia todas las acepciones en tu cuaderno y trata de razonar por qué rapaz es sinónimo de rapiña.

3 ¿Qué nicho ecológico tienen las aves falconifor-mes? ¿Y las estrigiformes? ¿Por qué se consideran nichos ecológicos distintos?

4 ¿En qué se diferencia la alimentación de los bui-tres de la del resto de aves rapaces diurnas?

5 ¿Qué utilidades dan a sus patas, picos y ojos las aves rapaces? Razona adecuadamente tu respuesta.

6 ¿Qué lugar ocuparían las aves rapaces en una pi-rámide trófica? ¿Habría más o menos que ratones o culebras? Razona tu respuesta.

7 Elabora una posible red trófica para las aves ra-paces nocturnas. ¿Qué ventajas crees que tienen para el ecosistema las aves rapaces? ¿Es impor-tante su conservación? Razona tu respuesta.

8 Teniendo en cuenta que un águila presenta una envergadura de unos 2,5 m, calcula la escala a la que se ha representado su silueta. ¿Qué enverga-dura tiene un milano para la misma escala?

9 Multitud de aves rapaces mueren a menudo por efecto de cables eléctricos (choques o electrocu-ción) y venenos abandonados en el campo. Pro-pón medidas de protección para estas aves.

10 Elabora un texto de unas 50 palabras en el que opines acerca de la prohibición expresa que exis-te sobre la caza o maltrato a las aves rapaces.

AguiluchosMilanos

Halcones

Águilas

Buitres

DIURNAS

Accipíteres

Competencias básicas

231

Cuestiones p

ropuestas

1 Elabora una ficha ecológica para el lobo que incluya su taxonomía (clasificación), hábitat, nicho ecológico y comportamiento reproductivo.

2 ¿Qué comen los lobos? Elabora una lista clasificando los posibles alimentos en aquellos que sean de ori-gen animal o de origen vegetal. ¿Por qué se conside-ra al lobo carnívoro?

3 ¿Se puede decir que el lobo comparte su hábitat con el zorro? ¿Y su nicho ecológico? Razona adecuada-mente la respuesta.

4 Teniendo en cuenta los datos aportados en el texto, elabora dos cadenas tróficas que incluyan al lobo.

5 Busca información sobre la alimentación de algunas presas del lobo y construye una red trófica lo más completa posible.

6 ¿Cuántos lobos quedan en España? Considerando el tamaño de las manadas, ¿cuántos grupos de lobos podríamos encontrar?

El lobo ibérico (Canis lupus lupus) es la única subespecie de lobo existente en la Península Ibé-rica. El lobo es una especie de la familia de los cá-nidos muy adaptable y flexible, capaz de vivir en aquellos lugares donde encuentre comida y no sea muy perseguido. Puede vivir en bosques, monta-ñas, estepas o desiertos. Este mamífero carnívoro es un depredador que vive fuertemente vinculado a su manada (5 a 12 miembros), la cual posee una jerarquía estricta. Su dieta está compuesta por pre-sas cazadas, grandes herbívoros y otros mamíferos de menor porte, como zorros, perros, conejos y lie-bres. En determinadas estaciones se alimenta tam-bién de frutos silvestres. El lobo ibérico tiene nor-malmente una camada de entre 5 y 6 cachorros. La loba amamanta a sus cachorros mientras que el macho se encarga de buscar alimento. La monoga-mia parece estar muy arraigada en los lobos. De he-cho, la única pareja que puede tener descendencia en la manada es la dominante. Los demás miem-bros que quieran reproducirse tendrán que aban-donar la manada para formar otra independiente.

Durante la segunda mitad del siglo xx la especie fue exterminada en la mayoría de países de Euro-pa. Afortunadamente, en los últimos veinte años ha experimentado una notable mejoría, y el núme-ro de lobos que viven en Europa es relativamen-te alto. En España, se calcula que hay entre 1500 y 2000 ejemplares. Una de las personas que más contribuyó a la recuperación de esta especie en España fue el médico y biólogo autodidacta Félix Rodríguez de la Fuente (1928-1980) un famoso divulgador ambientalista español, pionero en la de-fensa de la naturaleza.

Lobos

Asociación para la conservación y estudio del lobo ibérico (ASCEL) http://www.loboiberico.comFundación Félix Rodríguez de la Fuente http://www.felixrodriguezdelafuente.com

Adaptado. http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/ naturaleza/2006/01/11/148484.php

7 Según la respuesta de la actividad anterior, ¿cuántos cachorros podrían nacer en España al año? Según estos datos, ¿hay peligro de que se extinga el lobo?

8 El lobo tiene muy mala fama entre cazadores y gana-deros, ¿a qué puede deberse? ¿Te parece adecuado que se persiga a los lobos hasta su exterminio? Razo-na adecuadamente tu respuesta.

9 Utiliza el enlace de la Asociación ASCEL para ela-borar un mapa de la península ibérica que recoja las comunidades autónomas con mayor presencia de lobos.

10 Visita el enlace de la Fundación Félix Rodríguez de la Fuente y elabora una sinopsis sobre el vídeo “La huella de Félix”. ¿En qué año comenzó Félix Rodrí-guez de la Fuente la cría de lobos para estudiar su comportamiento?