ECOLOGÍA

4ºESO A

• Semana 27-31 de mayo

– Introducción bloque

– Sesiones fuera de clase (miércoles, jueves)

– Quizizz

• Semana 3-7 junio

– Presentación proyecto (3 de junio)

– Realización proyecto (4, 5, 6, 10 de junio)

– Entrega; 11-12 de junio

CONCEPTOS PREVIOS

Biosfera

• Conjunto de todos los seres vivos de la Tierra.

• La biosfera es un sistema abierto desde el punto de vista de la teoría de sistemas, pues intercambia materia y energía con el entorno

Hábitat

• Lugar o ambiente en el que vive una población de una especie concreta. Incluye tanto las características físicas del medio, como las biológicas.

• Ejemplo de hábitat; encinar

Nicho ecológico

• Conjunto de relaciones con el ambiente, conexiones tróficas y funciones ecológicas que definen el papel desempeñado por una especie en un ecosistema

• Función que desempeña una especie en un ecosistema.

• Ejemplo; nicho ecológico de corzo herbívoro

Ecotono

• Zona o franja entre dos ecosistemas.

• A veces constituye un límite bien definido, en otros casos hay una zona intermedia con un cambio gradual de un ecosistema al siguiente

ECOSISTEMA

• Un ecosistema es un sistema natural formado por componentes vivos (bióticos) y no vivos (abióticos) que interaccionan.

– Componentes bióticos Biocenosis

– Componentes abióticos Biotopo (temperatura, agua, iluminación, etc.)

• Características de los ecosistemas

– Componentes interaccionan entre sí

– Ecosistema tiene capacidad de autorregulación

– Extensión variable

– Necesitan aporte continuo de Energía (FLUJO DE ENERGÍA, ABIERTO)

– Se recicla la materia (CICLO DE MATERIA, CERRADO)

– Se produce una transferencia de materia y energía entre organismos

NIVELES TRÓFICOS EN UN ECOSISTEMA

Productores

• Constituyen el primer eslabón o nivel trófico y son los autótrofos, sobre todo los que emplean la fotosíntesis (fotoautótrofos), aunque también los quimiosintéticos (quimioautótrofos).

• En este nivel se encuentran las plantas terrestres y el fitoplancton.

• La energía procede del Sol y se transforma en energía química y el calor.

• La materia inorgánica se transforma en orgánica, una parte se utiliza en la respiración (degradación de la energía) y otra se almacena como tal constituyendo los tejidos vegetales que serán alimento de los demás niveles.

Consumidores • Conjunto de organismos heterótrofos que utilizan

materia orgánica a partir de los productores, directa o indirectamente

• Dentro de los consumidores se distinguen:

– Consumidores primarios o herbívoros

– Consumidores secundarios o carnívoros

– Carnívoros finales

• Considerando redes tróficas en lugar de cadenas lineales, distinguimos además:

– Omnívoros

– Carroñeros o necrófagos

– Saprófitos o detritívoros

Consumidor primario - Herbívoro (ecosistemas terrestres)

Consumidor primario - Zooplancton (ecosistemas acuáticos)

Un ejemplo de zooplancton; krill (crustáceos malacostráceos)

Consumidor secundario - Carnívoro

Consumidor terciario

Consumidores

• Otro tipo de consumidores son los que se alimentan de

materia orgánica muerta:

– Necrófagos o carroñeros. Se alimentan de cadáveres frescos (buitres, hienas, larvas de insectos,…) .

– Coprófagos. Se alimentan de excrementos (escarabajos,…).

– Detritívoros o saprófagos. Se alimentan de cadáveres o restos vegetales (lombrices de tierra, escarabajos,…)

– Por otra parte, están los omnívoros, que se alimentan de varios niveles y subniveles tróficos. (Ejemplo: humanos, osos, jabalí, etc.)

Detritívoro

Coprófago

Descomponedores

• Conjunto especial de organismos detritívoro que transforman la materia orgánica en inorgánica cerrando el ciclo de la materia.

• Descomponen restos orgánicos en compuestos inorgánicos que vuelven al suelo (por ello se dice que cierran el ciclo de la materia).

Ejercicio

• Observa el ecosistema que te rodea y describe:

1. Componentes bióticos

2. Componentes bióticos

3. Dibuja una posible cadena trófica en este ecosistema

REPRESENTACIONES TRÓFICAS

• Las relaciones tróficas representan el mecanismo de transferencia energética en forma de alimento entre niveles tróficos.

• Cadenas tróficas

• Redes tróficas

• Cadenas tróficas. Representación de la transferencia unidireccional de la materia y energía. Cada organismo ocupa una posición llamado eslabón o nivel trófico. PÁG. 208

• Cadenas tróficas.

(Zooplancton)

• Red trófica. Modelo o esquema que representa las complejas relaciones tróficas entre los organismos del ecosistema.

En una red alimentaria cada individuo ocupa un nudo en una intersección de relaciones tróficas. Las especies clave son aquellas especies que tienen un mayor numero de conexiones con otras especies, y por lo tanto, son muy importantes para mantener la estabilidad de la red.

• Red trófica.

El lobo de yellowstone

AUTORREGULACIÓN EN ECOSISTEMAS

• Comunidad

Conjunto de poblaciones que viven en un mismo área y se relacionan entre sí. Ejemplo; comunidad vegetal de un ecosistema

• Población

Conjunto de individuos de la misma especie que vive en un lugar determinado y que mantiene intercambio genético.

Ejemplo; población de conejos

Autorregulación de la población

Evolución de la población

• La población suele crecer hasta un número de individuos y después mantenerse en estado estacionario, más o menos constante, en torno a lo que se llama límite de carga o capacidad de carga del medio (k), que no es ni más ni menos que la población que puede mantener un determinado ecosistema. En este estado N = M (natalidad = mortalidad)

• El estado estacionario suele ser un equilibrio dinámico, con fluctuaciones en el número de individuos en torno a ese límite.

• Al ocupar inicialmente un territorio, el potencial biótico (r) será máximo (r = TN - TM ) y la población crece exponencialmente, dando curvas en J.

• Al cabo de un tiempo aparece la resistencia ambiental y la curva cambia a S, con crecimiento logístico (curva sigmoidea).

Autorregulación de las poblaciones Crecimiento exponencial y logístico

Capacidad de carga (k)

• Según la estrategia de supervivencia, los organismos se clasifican en:

– Estrategas de la r

– Estrategas de la k

Autorregulación de la población

Factores que regulan el tamaño de una población

• Factores bióticos

• Factores abióticos

Autorregulación de la población

Factores que regulan el tamaño de una población

Factores abióticos

• Agua

• Temperatura

• Luz

• Suelo

• pH

• Humedad

• Nutrientes del suelo o del agua

Autorregulación de la población

Factores que regulan el tamaño de una población

Factores abióticos

• Cada especie responde de manera distinta a las variaciones de los factores de su biotopo definiéndose así:

• Especies eurioicas, la que toleran grandes variaciones de un determinado factor, poco exigentes. Suelen ser r-estrategas, generalistas, tolerantes a las variaciones del medio.

• Especies estenoicas, las que toleran estrechos márgenes de variación para ese factor, muy exigentes. Suelen ser k-estrategas, especialistas, responden más eficazmente cuando el medio es el adecuado.

Factores bióticos

• Las relaciones entre los seres vivos regulan el crecimiento de las poblaciones y su distribución

• Tipos de relaciones:

– Intraespecíficas. Relaciones que se establecen entre individuos de la misma especie

– Interespecíficas. Tienen lugar entre poblaciones de especies diferentes. Se clasifican según el efecto negativo, positivo o nulo que tenga a relación sobre cada una de las especies

Relaciones interespecíficas Son las siguientes:

• Competencia interespecífica.

• Depredación

• Parasitismo

• Comensalismo e inquilinismo

• Mutualismo

Relaciones interespecíficas Competencia interespecífica • Relación entre los individuos de distintas especies que al utilizar

un mismo recurso (no pueden coexistir. • Las especies que compiten se ven ambas afectadas

negativamente (-,-) • Objeto de competencia; alimento, lugar donde anidar,

reproducirse, cobijarse, competencia por la luz, ocupación del territorio por organismos sésiles (que crecen adheridos a un sustrato)

• La competencia intraespecífica, ya comentada, es más fuerte que la interespecífica pues se tienen requerimientos idénticos de modo que solo sobreviven los individuos mejor dotados de la población

• La competencia interespecífica contribuye a organizar y estructurar los ecosistemas de modo que la especie mejor adaptada desplazará a las demás (principio de exclusión competitiva).

Competencia interespecífica

Se observa como en un cultivo mixto, P. aurelia y P. caudatum compiten y P. aurelia desplaza a P. caudatum.

Depredación • Relación interespecífica por la cual una especie, el

depredador, mata y consume a otra, que es la presa (+,-) • Las relaciones depredador-presa son dinámicas y presentan

fluctuaciones. • El modelo depredador-presa es un modelo estabilizador

(equilibrio dinámico) ya que se basa en un bucle de retroalimentación negativo.

• Las poblaciones de depredador y presa evolucionan oscilando según un ciclo definido que se repite en equilibrio hasta que una de las dos especies desaparezca.

• La gráfica presenta fluctuaciones pero entre una gráfica y otra se observa una diferencia temporal, debido al diferente tiempo de respuesta de cada población estudiada. El tiempo entre las oscilaciones (tiempo de respuesta), se debe a que para que aumente el número de individuos de una población ha de pasar un determinado tiempo de reproducción tras el aumento de la población que le sirve de sustento.

Depredación

Relaciones interespecíficas Depredación

• En ocasiones se hace otra representación en un sistema de coordenadas con las presas en abscisas y los depredadores en ordenadas. El resultado es una gráfica circular o ciclo límite, que nos permite predecir el número de depredadores en función del número de presas y viceversa. Se establecen cuatro cuadrantes donde se reflejan las tendencias de ambas poblaciones a crecer o a decrecer.

Relaciones interespecíficas Parasitismo

• Relación entre dos organismos de distinta especie en la que el parásito se beneficia obteniendo alimento a expensas de un hospedador, que resulta perjudicado (+,-)

• Tipos de parásitos según su tamaño

– Microparásitos

– Macroparásitos

• Tipos de parásitos según su relación con el hospedador

– Ectoparásitos

– Endoparásitos

Relaciones interespecíficas Parasitismo

• En cierto modo se pueden estudiar con modelos similares al de depredador/presa cuando ambos han evolucionado juntos, de modo que el mientras el depredador se mantiene del “capital”, el parásito lo hace de los “intereses”, sin acabar con la víctima.

• Sin embargo, la diferencia con la depredación radica en que los encuentros no alteran la TM del hospedante.

Relaciones interespecíficas Comensalismo e inquilinismo

• Relaciones entre dos especies en la que una de ellas se beneficia sin perjudicar nada al hospedador (+,0)

• En el comensalismo, el comensal se ve favorecido en la obtención de alimento, sin perjudicar al hospedador

– Por ejemplo, es el caso de organismos que se aprovechan de desperdicios de otros, por ejemplo la rémora y el tiburón

• El inquilinismo es una relación semejante en la que el inquilino obtiene un beneficio que consiste en un lugar donde protegerse, habitar o reproducirse, pero no en la obtención de alimento.

– Por ejemplo, algunos insectos viven en madrigueras de roedores

Comensalismo e inquilinismo

• Comensalismo

Relaciones interespecíficas Mutualismo

• Ambas especies se benefician (+,+). Su origen puede ser una relación de parasitismo en la que se han eliminado los efectos negativos y el hospedador ha llegado a beneficiarse del parásito

• Tipos de mutualismo – Simbiótico. La simbiosis implica que la relación entre los dos individuos

sea forzosa, o al menos para uno de ellos, que no podría vivir de forma independiente

• Líquenes (asociación entre alga y hongo)

• Micorrizas (asociación entre hongos y raíces de las plantas)

• Bacterias del género Rhizobium (fijación del nitrógeno atmosférico) y leguminosas

• Arrecifes de coral (pólipos en asociación con zooxantelas)

– Asimbiótico. Asociación en la que si bien ambas especies se benefician, no es una relación imprescindible para la supervivencia de ninguna de las especies. Ejemplo; polinización (plantas y determinados insectos polinizadores)

Relaciones interespecíficas Mutualismo

• Por lo tanto, en una relación de simbiosis, dos organismos de distintas especies se asocian para vivir en comunidad obteniendo beneficio mutuo.

• Sus poblaciones se mantienen más o menos estables variando solo como consecuencia de factores ambientales.

+

Mutualismo

Ejemplos de mutualismo simbiótico; liquen (pág. 240)

Mutualismo

Ejemplos de mutualismo simbiótico; liquen

Mutualismo

Ejemplos de mutualismo simbiótico; micorrizas

Ejercicio