Antologia ecología epm 1 p

ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 1

Año 400 a.C.

Hipócrates

Libro sobre

medicina.

Relaciona los

estados de la

salud del

hombre con:

Tierra

Aire

Fuego

Agua

Año 384 a.C.

Aristóteles

establece

relación entre

los organismos

y su medio

Hábitos de comportamiento

Año 380 a.C.

Teofrasto

Libro sobre

historia de las

plantas

Conocimientos

populares

Año 200 a.C. -

1200 d.C.

Oscurantismo

1400 - 1500

Grandes

viajeros:

Descubren

lugares y

organismos

Gandes

científicos

Zoología

Entomología

Taxonomía

Embriología

1500 - 1600

Se conforma la

biología como

ciencia moderna

1800 1900

1800

Georges

Couvier

Principio de

correlación

Entre 1800 Y

1830

Geología ligada

a la Biología

1869

Henry Thoreau

Acuña el

termino de

Ecología

1886

Ernest Haeckel

Iniciador de

estudios

formales

1930

Se estructura la

Ecología

General

1859

Isidoro

Geoffroy

Propone el

termino de

Etología

1895

E. Warming

escribó el libro

The Ecology of

Plants

1.1 Definición de Ecología Bases: Química, Geografía, Biología, Metodología de la Investigación, Ciencias Sociales. Origen: Necesidad del conocimiento preciso del medio. Desarrollo Histórico Siglo XX Se estructuró la Ecología general como un Conocimiento metódico y varios autores publicaron libros, revistas artículos y documentos. Charles Sutherland Elton. Trabajó con roedores para describir la dinámica de una población. Andrewartha y Birch. Describen la presión de los factores ambientales sobre las poblaciones. Eugene P.Odum (libro Ecología 1963) Estudio de la ecología. El ecosistema. Las poblaciones. El flujo de energía. Los ciclos biogeoquímicos.


La ecología tiene poco más de 100 años, a partir de 1930 se estructura la Ecología general. Ecólogo.- Es aquel que estudia y reconoce las relaciones entre los organismos y su medio. Ecologista.- Que se dedica a la política ambiental. Naturalistas o Ambientalistas.- Son amantes y protectores empíricos de la naturaleza. Las corrientes ecologistas y ambientalistas actuales han contribuido eficazmente a incrementar la cultura ambiental en los diversos países del mundo. Cualquier profesión, disciplina u ocupación relacionada con la Ecología es buena para conservar y/o explotar racionalmente los recursos naturales. 1.1.1 Ciencias que se relacionan con la Ecología como ciencia integradora e interdisciplinaria. Etimología: proviene de dos antiguos vocablos griegos oikos – casa o lugar donde se vive logos – tratado, ciencia, estudio Es la ciencia que estudia los organismos en su casa, es decir, en su medio. Ecología.- Ciencia que estudia las relaciones que existen entre los organismos o grupos de organismos y su medio ambiente. El medio o el ambiente es todo aquel lugar en donde existen y coexisten los seres vivos.

El suelo. El subsuelo. El agua. El aire. La flora. La fauna. La Ecología es una ciencia integradora de muchas disciplinas y de otras ciencias. Biogeografía. Distribución y el establecimiento de los seres vivos en el planeta. Ecología Química. Componentes abióticos. Geología. Formaciones terrestres ► ambientes variados ► diversidad en los seres vivos y el medio. Matemáticas. Por el estudio de las poblaciones.


Ej. Instalación de una industria. ANTES AHORA Involucraba pocas personas. Involucra a muchos especialistas. No se consideraban factores Consideran el Impacto Ambiental. de riesgo. La Ecología es una ciencia integradora porque relaciona a la mayoría de las disciplinas del saber, de las que toma materiales y conocimientos para elaborar teorías propias. La Ecología es una ciencia interdisciplinaria porque es abordada por profesionales de muy diversas corrientes que han permitido una conceptualización global del término. Divisiones de la ecología Autoecología y Cinecología. Autoecología. Se ocupa de los organismos de una misma especie (poblaciones) y, por lo regular, estudia su comportamiento biológico en relación con su entorno. Cinecología. Estudia grupos de organismos de diferentes especies (comunidades) que se asocian en una unidad interactuante con el medio (ecosistemas).

Ecología

Matemáticas

Climatología

Química

Edafología

Botánica

Geografía

Zoología

Ciencias Sociales


Según el nivel de organización. Puede dividirse según los niveles de organización que abarca: ecología de la población, ecología de la comunidad, ecología del ecosistema y ecología de la biosfera.

Según tipo de investigación

Según niveles de organización

Según Hábitat Según la taxonomía.

Autoecologia

Sinecología

Ecología de lapoblación.

Ecología de lacomunidad.

Ecología delecosistema.

Biosfera.

Ecología marina yestuariana.

Ecología de aguadulce.

Ecologíaterrestre.

Ecología del reino monera.

Ecología del reino protista.

Ecología del reino Fungi.

Ecología del reino plantae.

Ecología del reino animalia.


El reino Monera incluye a las bacterias (derecha) y a las algas verdeazuladas (izquierda). Ambos grupos de organismos, a menudo llamados procariotas, carecen de un núcleo diferenciado, y se reproducen mediante una simple división celular.

Protista. Incluye los organismos eucariotas unicelulares, como la mayoría de las algas y los protozoos, y sus descendientes más inmediatos, como son las algas pluricelulares, que se incluyen en este grupo por su estructura simple y las claras relaciones con las formas unicelulares.

Hongos. Grupo diverso de organismos unicelulares o pluricelulares que se alimentan me diante la absorción directa de nutrientes.

Animal, cualquier miembro del reino Animal. Este reino comprende todos los organismos multicelulares que obtienen energía mediante la digestión de alimentos, y contienen células que se organizan en tejidos.

Planta, cualquier miembro del reino Vegetal o reino Plantas (Plantae) formado por unas 260.000 especies conocidas de plantas herbáceas y leñosas, arbustos, trepadoras, árboles y otras formas de vida que cubren la tierra y viven también en el agua. La unidad biológica fundamental de trabajo de la Ecología es la población. Población. Entendida como un grupo de organismos de la misma especie que habitan en una determinada zona geográfica. Comunidad. Conjunto de poblaciones, es decir, a los diferentes grupos de organismos de diversas especies que viven en un espacio o superficie determinada de la Tierra. Ej. Bosque.


1.2 Factores ambientales ¿Qué es el medio ambiente? El ambiente está constituido por: Suelo Temperatura Subsuelo Altitud Materia viva y Factores abióticos Agua Oxígeno materia no viva Aire Fósforo del planeta. Luz Nitrógeno Presión Carbono Factores bióticos Organismos Incluye también el entorno sociocultural del hombre, su patrimonio histórico y artístico, así como los asentamientos humanos, urbanos y rurales. Ambiente. Conjunto de elementos físicos, químicos, biológicos y factores sociales capaces de causar efectos directos e indirectos, a corto o largo plazo, sobre los seres vivos y las actividades humanas. Constituyen y estructuran al medio como el lugar en el que los organismos nacen, crecen, se reproducen y mueren en interacción con el ambiente y sus organismos.

Átomos

B

I

O

L

O

G

I

A

Moléculas

Macromolécula

Química

Bioquímica

Protoplasma

Células

Citología

Tejidos

Órganos

Organismos

Población

Comunidad

Ecosistema

Biosfera

Histología

Ecología

Anatomía

Morfología

Fisiología


Potencial biótico. Es la tendencia de una especie a reproducirse en un ambiente teóricamente ilimitado. Los factores bióticos y abióticos limitan dicho potencial y, por lo mismo, regulan la abundancia de la población. Factores limitantes. Son todos aquellos que regulan el crecimiento y la expansión de las poblaciones. 1.2.1 Factores abióticos. Son aquellos factores físicos y/o químicos que afectan a los organismos.

Relieve

Clima

Suelo

Agua

Aire

Flora

Fauna

Demografía.

Religiones.

Idiomas.

Tipo de viviendas.

Urbanizaciones.

Actividades productivas.

Tipo de economía.

Grado de desarrollo.

Factores Físicos:

Factores Biológicos:

Factores Sociales:


Principios ambientales: Ley del mínimo o Principio de Liebig y Ley de la Tolerancia de Shelford. Justus Liebig descubrió que el rendimiento de los cultivos no está limitado por sustancias que se encuentran en grandes cantidades (N,P,K) sino por materiales requeridos en cantidades mínimas. Ley del Mínimo. El buen desarrollo de una planta depende de una mínima cantidad de un elemento presente. N-P-K elementos esenciales para el desarrollo de una planta. C, H, O, Mg, S, Ca, He, Mn, B, Zn, Cu: elementos requeridos en pequeñas cantidades. Ley de la Tolerancia de Shelford Formula que la existencia y prosperidad de un organismo depende de la deficiencia o exceso de algunos de los factores que se acerquen a los límites de tolerancia de dicho organismo. Hace referencia a factores ambientales como: Temperatura, Agua y Salinidad. De acuerdo con esta ley, existen algunas especies que poseen un margen de tolerancia amplio para vivir y otras no. Las leyes de Liebig y Shelford explican por qué un organismo puede estar presente o ausente en menor o mayor cantidad, en un ecosistema determinado. Con frecuencia se utiliza el término esteno para hacer alusión a organismos con márgenes de tolerancia pequeños. El término euri para las plantas y animales con márgenes de tolerancia amplios. esteno soporta muy poco los cambios de temperatura, salinidad o presencia de agua. euri soportan cambios fuertes de estos mismos parámetros.

Factor Termino referente al margen de tolerancia

Temperatura Estenotermo

Euritermo

Soportan poco los cambios de temperatura

Soportan cambios fuertes de temperatura

Salinidad Estenohalino

Eurihalino

Soportan poco los cambios de salinidad

Soportan cambios fuertes de salinidad

Agua Estenohídrico

Eurihídrico

Soportan poco los cambios de agua

Soportan cambios fuertes de agua


Ejemplos: REPTILES ESTENOTERMOS MAMÍFEROS EURITERMOS CAMARONES EURIHALINOS NOPAL EURIHÍDRICO 1.2.2 Factores bióticos (organismos) Todas aquellas acciones emprendidas por los organismos vivos para limitar la expansión de su propia población o de otra. - Enfermedades. - Depredación. - Parasitismo. - Competencia. Cuando dos organismos compiten por alimento o por espacio, uno de ellos podrá ser excluido o limitado. Un ejemplo trágico es el de las ballenas y los rinocerontes, que han sido seriamente diezmados por el hombre. Tipos de interacción. Cuando los organismos que entran en relación son diferentes (poblaciones distintas), se trata de una relación interespecífica. Los organismos de la misma especie que interactúan entre sí tienen una relación intraespecífica. También la convivencia entre individuos origina competencia intraespecífica e interespecífica. Exclusión competitiva o de Gause. Dos especies que utilizan los mismos recursos y, por lo mismo, no pueden coexistir, ya que ambas compiten por tales recursos y una de ellas excluye a la otra. A las interacciones biológicas donde se generan efectos benéficos se les denomina interacciones positivas. Aquellas interacciones que se traducen en efectos perjudiciales sobre el desarrollo y la supervivencia de una de las poblaciones se denominan interacciones negativas.

Comensalismo.

Cooperación.

Mutualismo.

Depredación.

Parasitismo.

Competición.

Amensalismo.

Interacciones positivas.

Interacciones negativas.


Relaciones interespecíficas entre dos poblaciones Neutralismo. Es cuando dos poblaciones se asocian sin que ninguna de ellas sea afectada. Ej. Peces de ornato que viven armónicamente en un acuario. Competencia. Ésta ocurre cuando las dos poblaciones que entran en relación compiten por el espacio, los alimentos o alguna otra necesidad. En este caso una de ellas siempre afecta adversamente a la otra. Exclusión competitiva. Una especie elimina o excluye del hábitat a otra especie con la que está muy relacionada alimentaria y taxonómicamente. Mutualismo. Cuando en el desarrollo y supervivencia de dos poblaciones ambas se benefician, no pudiendo subsistir la una sin la otra, por ejemplo los rumiantes. Las polillas comedoras de madera tienen en su intestino protozoarios degradadores de celulosa y gracias a estos las polillas pueden alimentarse.

Tipo de relación Acción recíproca Resultado de la acción recíproca

Neutralismo Población A y población B,

independientes

Ninguna población afecta a la otra

Competencia Población A competidor Población B

competidor

Una población es afectada o eliminada

Mutualismo Población A y B son socios o

simbiontes

Una población depende de la otra; relación

obligatoria

Cooperación Poblaciones A y B son cooperadores Acción recíproca favorable para ambas

poblaciones, pero no indispensable

Comensalismo Población A comensal

Población B huesped

Una población se beneficia; la otra no se

afecta por la vida común

Amensalismo Población A amensal, se afecta

Población B inhibidor

Una población es inhibida y la otra no se

afecta

Parasitismo Población A parásito

Población B huésped

Obligatoria y benéfica para una población y

la otra es afectada

Depredación Población A depredador

Población B presa

Obligatoria y benéfica para una población y

la otra es afectada.


Cooperación. Las dos poblaciones asociadas se benefician, pero la relación no es obligatoria. Por ejemplo, las aves que se alimentan de los parásitos que viven en las orejas, boca, nariz o lomo de los hipopótamos se benefician al alimentarse de los parásitos.

Comensalismo. Cuando dos poblaciones están en contacto, una de ellas se beneficia, pero la otra no resulta afectada como consecuencia del beneficio que obtiene la primera. Comensal (no invitado)

Amensalismo. Una de las especies es inhibida y la otra no es afectada. Los “tenchos” son plantas de entre 10 y 15 cm. que parecen pequeños magueyes y viven sobre las ramas de algunos árboles. Parasitismo. Una especie es parásita y vive dentro o sobre la otra afectándola (parásitos intestinales, piojos en el caso del hombre). Endo y Ecto parásitos Depredación. Una población ataca, atrapa, mata y se alimenta de la segunda afectándola. 1.3 Población La población es uno de los niveles de organización que sí son materia de la Ecología, al igual que la comunidad, el ecosistema, y la biosfera. 1.3.1 Concepto de población Población. Grupos de organismos de la misma especie que habitan en una determinada zona geográfica. Especie.- Grupo de organismos con estructura y funciones similares que sólo pueden reproducirse entre sí, teniendo descendencia fértil y un antecesor común. Todos los individuos de una población están distribuidos en grupos en las diferentes zonas geográficas del mundo. 1.3.2 Propiedades de la población. Patrones de comportamiento bastante definidos.


Un individuo de un grupo nace, crece, se reproduce y muere, pero un gripo de individuos tiene tasa de natalidad, de crecimiento y de mortalidad. Estas son características de una población lo que se diga para todo el grupo será válido para cada uno de los integrantes de la población. Ej. Tasa de crecimiento en México 2% Las tasas o atributos son características que presentan las poblaciones, pero no un individuo que sea parte integrante de dichas poblaciones. Tamaño de la población. Se refiere a cuántos individuos tiene la población motivo de estudio. Densidad. Es el tamaño o magnitud de la población relacionada con la unidad de espacio, ya sea superficial (m2) o volumétrica (m3). Densidad = 400 pinos por hectárea. Los 400 árboles son la magnitud de la población. La hectárea es la unidad de espacio superficial. Densidad = 8 peces por m3 de agua. Los 8 peces son la magnitud de la población. El m3 es la unidad de espacio volumétrico. La densidad se puede expresar en número de individuos o en contenido energético biomasa. Además, la densidad puede ser: Bruta. Cuando se expresa como número de organismos o biomasa de la población. Específica. Cuando el número de organismos el número de organismos o biomasa de la población se expresa en las unidades de superficie o volumen. Los factores que afectan a la densidad son básicamente los competidores, los depredadores y los factores limitativos abióticos. Distribución de los individuos dentro de una población. Según:

- los tipos de organismos. - sus niveles de competencia. - el espacio disponible.


41,67%

33,33%

16,67%

8,33%

Principio de Allee. Tanto el exceso de agregación como la falta de ésta pueden ser factores limitativos de la población. Ej. Las manadas de búfalos que al emigrar lo hacen en grandes grupos.

Las colmenas. Distribución por edades y por sexo Esta característica influye sobre la natalidad y la mortalidad. Distribución por edades. Indica la proporción de individuos de diferentes edades que hay en una población. Ej. Población de tortugas. 1000 crías 800 jóvenes 400 maduros. 200 viejos. Proporción de sexos. Indica el porcentaje de individuos que hay en una población de uno u otro sexo. En el caso del hombre la proporción de sexos es de 1:1 Tasa de natalidad Es el aumento porcentual de una población en un lapso de tiempo determinado. Ej. La tasa de nacimiento de una población de pájaros en un año es de 0.3% Tamaño de la población: 1000 individuos. Crecimiento anual: 3 individuos. Puede ser: Máxima: cuando se hace referencia a la producción teórica máxima de nuevos organismos en la población, sin que intervengan factores ambientales limitativos.

Distribución uniforme Distribución al azar

Distribución en amontonamientos uniformes Distribución en amontonamientos al azar

Algo más común Muy rara en la naturaleza

Muy común

La más común


Emigración: hacia afuera

Inmigración: hacia adentro

Migración: en ambos sentidos

Ecológica: cuando nos referimos al aumento específico de organismos en una población. La natalidad puede expresarse como índice de natalidad, cuando se divide el número de organismos que se aumenta a una población en un tiempo determinado. Mortalidad. Es la disminución porcentual de una población debida a individuos que mueren en un lapso de tiempo. Ej. La tasa de mortalidad de una población de insectos es de 0.3% anual. Tamaño de la población: 1000 individuos. Decrecimiento anual: 3 individuos. Se divide en: Mínima: cuando los organismos mueren por factores fisiológicos propios de la especie, si que intervengan factores limitativos ambientales. Ecológica: cuando las muertes de los organismos ocurre bajo circunstancias reales, debido a factores limitativos como el clima o los depredadores. Migración. Es el movimiento de los individuos o se sus elementos de diseminación (semillas, esporas, larvas, huevos). Ejemplo.- inmigración, emigración y migración. Activa: como los animales que se desplazan caminando, volando, arrastrándose o a saltos. Pasiva: como los vegetales, que para dispersarse necesitan del viento, el agua y los animales.


Tasa de crecimiento. Es el crecimiento neto de la población derivado de las tasas de natalidad, mortalidad y migración; puede ser negativo, positivo o de valor cero. Ej. Una población compuesta originalmente por 3000 gatos, nacieron 102 individuos, murieron 98 y emigraron 2; por lo mismo el crecimiento neto de la población fue de 2 individuos. Población original: 3000 individuos. Nacimientos (+) 102 individuos. Muertes: (-) 98 individuos Emigración: (-) 2 individuos Total: 3002 individuos Crecimiento poblacional. Es el incremento de una población en el transcurso del tiempo; está determinado por la natalidad, la mortalidad y la distribución por edades. Si la natalidad es alta. La mortalidad baja. La población está en crecimiento. La población es joven. Potencial biótico. Es la tendencia de una población a reproducirse en un ambiente ilimitado. Resistencia ambiental. Representa la diferencia entre la capacidad potencial de una población para aumentar y el aumento realmente observado. Impide también que la población y los organismos se reproduzcan y que la población crezca. Poblaciones grandes con animales jóvenes, sanos y fértiles, el potencial biótico es máximo y la población sustituye las bajas por muerte. Animales en peligro de extinción su potencial biótico es muy bajo y por consecuencia existe consanguinidad. Factor limitante. Factor que limita el tamaño de la población. Densoindependiente: no depende de la densidad de la población (climático). Densodependiente: dependen de la población (enfermedades, alimento, competencia).


Fase de

establecimiento

Tiempo

Núm

ero

de o

rganis

mos

Curva de crecimiento sigmoide "S"

1

2

3

Fase logarítmica

Fase de

aceleración negativa

2

1

3

Modelo demóstato Representa el equilibrio que mantiene una población considerando los factores que la hacen crecer y aquellos que la hacen decrecer. Patrón de crecimiento poblacional. Este patrón puede ser mostrado mediante el uso de una curva de crecimiento de una población. En la forma de crecimiento “J” o exponencial, la densidad de la población aumenta rápidamente y luego se detiene de forma brusca, debido a la acción de los factores limitantes. La forma sigmoide “S” al inicio el crecimiento de la población es lento y finalmente decrece de forma gradual hasta alcanzar un nivel más o menos equilibrado. La forma Sigmoide complementaria se presenta con la fase de aceleración negativa de la curva sigmoide.

Aumento de la reproducción

o supervivencia

de los individuos

Disminución de la reproducción

o de la supervivencia

de los individuos

Deficiencia de población

Resistencia ambiental

reducida

Aumento de la

resistencia ambiental

Punto de partida

de la población

Sobrepoblación

Poten

cial

bió

tico

Detención brusca del crecimiento

debido a factores limitativos

Declinación

Crecimiento exponencial

Tiempo

Núm

ero

de o

rganis

mos

Curva de crecimiento "J" exponencial


Regulación del crecimiento. La regulación del crecimiento de una comunidad se da por la interdependencia natural de las especies que la componen y se mantiene debido a la acción de mecanismos homeostáticos que amortiguan las acciones que tienden a desestabilizar a los ecosistemas. Los ecosistemas son capases de autorregularse y conservarse. Los mecanismos homeostáticos son más efectivos en ecosistemas maduros y menos efectivos en ecosistemas jóvenes. Las poblaciones del ecosistema cambian conforme el ambiente lo hace y las relaciones entre ambos también lo hacen. Lo que si no cambia es el concepto básico unificador de la función o nicho ecológico de los componentes bióticos del ecosistema y sus relaciones con el medio abiótico. Un productor puede ser sustituido por otro y un consumidor también. Lo que no puede ser eliminado es la función. No puede existir un ecosistema sin productores, sin consumidores, sin descomponedores y sin sustancias abióticas. Cuando los recursos naturales son abundantes los organismos que los comparten permanecen en una relación más o menos constante. Ante la escasez de recursos naturales, las especies entran en competición ya que no pueden ocupar exactamente el mismo nicho ecológico. Cuando la presencia de animales vegetarianos es abundante, también la presencia de consumidores carnívoros será abundante. La relación depredador-presa se autorregula y regula el crecimiento de las poblaciones.

Tiempo

Núm

ero

de o

rganis

mos

Curva sigmoide complementaria

Antologia ecología epm 1 p

Environment

Transcript of Antologia ecología epm 1 p