LOS LOS ECOSISTEMASECOSISTEMAS

LA ECOLOGÍALA ECOLOGÍA

““Es la ciencia que estudia los ecosistemas”Es la ciencia que estudia los ecosistemas”

Las científicos encargados del estudio se llaman Las científicos encargados del estudio se llaman EcólogosEcólogos..

No hay que confundirlos con los ecologistas. Que son personas interesadas en la conservación de la naturaleza.

LOS ECOSISTEMASLOS ECOSISTEMAS

Conjunto de seres vivos que se relacionan Conjunto de seres vivos que se relacionan entre ellos y con el medio en el que viven.entre ellos y con el medio en el que viven.

En otras palabras, el ecosistema es una unidad formada por factores bióticos (o integrantes vivos como los vegetales y los animales) y factores abióticos (componentes que carecen de vida, como por ejemplo la luz, temperatura, salinidad, y el agua)

LOS ECOSISTEMASLOS ECOSISTEMAS FACTORES BIOTICOS

Entre los seres vivos de un ecosistema pueden establecerse diferentes niveles de organización:

• POBLACIÓN.- seres de la misma especie que forman parte de un ecosistema, y que se reproducen entre ellos. Por ejemplo: población de Malvasía cabeciblanca que vive en el ecosistema de la laguna de la vega.

• COMUNIDAD (Biocenosis).- conjunto de poblaciones de seres vivos que habitan en un ecosistema. Por ejemplo: la comunidad que forman las poblaciones de Malvasía cabeciblanca, Zampullín cuellinegro, Daphnia (pulga de agua), Culebra de agua, Libélulas, Algas, Carrizo.

FACTORES BIOTICOS Poblaciones de la vega

Culebra de agua

Rana común Zampullín cuellinegro

Malvasía cabeciblanca

Pato colorado

Flamenco

Carrizo

Pulga de agua(crustaceo)

MosquitoEntamoeba (protozoo)

Potamogeton

fitoplancton

Milano real

FACTORES BIOTICOS Relaciones interespecíficas

Son las relaciones que se establecen entre los individuos de diferentes poblaciones (diferentes especies) de un ecosistema:

• DEPREDACIÓN

• COMPETENCIA

• PARASITISMO

• MUTUALISMO

• COMENSALISMO

FACTORES BIOTICOS Relaciones interespecíficas

Pulga de agua(crustaceo)

Flamenco

DEPREDACIÓN

DEPREDACIÓN

Malvasía cabeciblanca Potamogeton

DEPREDACIÓN: un ser vivo se alimenta de otro, al que da muerte

FACTORES BIOTICOS Relaciones interespecíficas

COMPETENCIA

Malvasía cabeciblanca

Pato colorado

COMPETENCIA: dos especies utilizan un mismo recurso, como el espacio para criar o un alimento.

Las dos especies se alimentan, entre otras cosas, de la planta acuática Potamogeton sp.

FACTORES BIOTICOS Relaciones interespecíficas

Entamoeba (protozoo)

PARASITISMO

Rana común

PARASITISMO: un ser vivo se alimenta de otro (Parásito), causandole un perjuicio pero no la muerte (Hospedador). Los hay internos y externos.

INQUILINISMO: Es la asociación entre una especie (inquilino) y otra que le da cobijo en su propio cuerpo

El protozoo vive en el intestino de la Rana, alimentandose a su costa y debilitando a esta.

INQUILINISMOArdilla y árbol donde se cobija

FACTORES BIOTICOS Relaciones interespecíficas

MUTUALISMO

MUTUALISMO: dos especies se asocian para beneficiarse mutuamente

COMENSALISMO: dos especies se asocian de la que una sale netamente beneficiada (Comensal) mientras que para la segunda es una relación neutra o indiferente (Hospedador)

Zampullín cuellinegro Pato colorado

Forman una colonia reproductora, y las dos en época de reproducción se asocian para proteger a sus crias.

COMENSALISMO

Tiburón y Remoras

FACTORES BIOTICOS Relaciones intraespecíficas

Son las relaciones que se establecen entre los individuos de la misma población (misma especie) de un ecosistema:

•COMPETENCIA.- los animales pueden competir por los mismos recursos, el alimento, el espacio.

•COOPERACIÓN.-proporciona beneficios a los individuos, en el cuidado de las crias, la defensa contra los depredadores, o la obtención de alimento.

LOS ECOSISTEMASLOS ECOSISTEMASFACTORES ABIOTICOS

El medio ambiente de un organismo está constituido por todos los factores o condiciones que existen en el lugar en el que habita y que influyen sobre él en algún momento de su vida.

Los factores abióticos son las características fisico-químicas que posee un medio. No dependen directamente de los seres vivos, aunque su actividad puede modificarlos.

MEDIO ACUATICOTEMPERATURA: disminuye con la profundidad

LUZ: importante para los organismos fotosintéticos

GASES DISUELTOS: la cantidad de oxígeno en el agua para la respiración y el dioxido de carbono para la fotosíntesis son muy importantes

SALINIDAD: la cantidad de sales, condicionará el tipo de seres vivos que puedan vivir alli.

MEDIO TERRESTRELUZ: importante en la fotosíntesis

HUMEDAD: proporción de vapor de agua en el aire

TEMPERATURA: importante en las reacciones químicas, asi como en la disponibilidad de alimento

SUELO: su composición química así como su textura condicionará a los seres vivos que alli puedan vivir

Hábitat y Nicho ecológicoHábitat y Nicho ecológico

HÁBITAT de un ser vivo es el espacio físico donde vive dentro de un ecosistema y a cuyas condiciones naturales está adaptado. Muchas especies pueden compartir un mismo hábitat.

NICHO ECOLÓGICO de un ser vivo es el conjunto de factores bióticos y abióticos que necesita para su supervivencia y reproducción en un ecosistema concreto. Cada nicho ecológico suele puede ser ocupado por una especie. Por tanto es la temperatura, la humedad, la luz o el terreno y factores bióticos como su tipo de alimentación y las presas que tiene, los depredadores y competidores o los lugares de cría que ocupa. Es un concepto parecido al de medio ambiente pero referido a la función que tiene un grupo de seres vivos en concreto en el ecosistema.

ECOSISTEMAS ECOSISTEMAS AcuáticosAcuáticos

ECOSISTEMAS MARINOSECOSISTEMAS MARINOS

ECOSISTEMAS DE AGUA DULCE

LÓTICO: agua corriente (rios, arroyos, manantiales)

LÉNTICO: agua quieta y de escaso caudal (lagos, lagunas, estanques, pantanos)

ECOSISTEMAS ECOSISTEMAS TerrestresTerrestres

En amplias zonas de la Tierra se repiten las mismas condiciones climáticas originando comunidades de seres vivos, de amplia distribución, denominadas BIOMAS. Un bioma es un conjunto de ecosistemas terrestres, gobernados por condiciones climáticas similares, que comparten una vegetación característica que los define.

ECOSISTEMAS Terrestres ECOSISTEMAS Terrestres en Españaen España

BOSQUE MEDITERRANEO

En las regiones de clima mediterráneo con veranos muy calurosos e inviernos templados, en las que la lluvia es de alrededor de 500 mm anuales y cae con gran irregularidad y torrencialmente. Es típico de toda la franja que rodea al Mediterráneo y de algunos lugares de California y Africa del Sur. En la Península Ibérica ocupa amplias áreas, a veces mezclándose con el bosque caducifolio.

Las especies arbóreas suelen ser de hoja perenne: Encina y alcornoque, acompañados de acebuches, quejigos, algarrobos, etc. son los principales árboles de este tipo de bosque. Por debajo de estos árboles proliferan las plantas aromáticas como romeros, salvias, lavanda, etc. y el boj, madroños, lentisco, jaras, etc La fauna es rica y variada e incluye todo tipo de animales

Ej: Parque Nacional Cabañeros

ECOSISTEMAS Terrestres ECOSISTEMAS Terrestres en Españaen España

BOSQUE TEMPLADO (Caducifolio)

El clima en las zonas templadas es muy variable, con las cuatro estaciones del año bien marcadas y alternancia de lluvias, periodos secos, tormentas, etc. Las precipitaciones varían entre 500 y 1000 mm al año. Los suelos son ricos porque la meteorización es alta y la actividad biológica también. En España lo encontramos en toda la cornisa cantábrica.

Las especies de árboles que forman el bosque son muy numerosas y caducifolias. Hayas y robles, junto a castaños, avellanos, arces, olmos, etc. son los más frecuentes en la península Ibérica con un sotobosque formado por rosales, zarzas, brezos, etc. La fauna es rica y variada

Ej: Parque Nacional Picos de Europa

Dinámica de los EcosistemasDinámica de los EcosistemasNiveles tróficosNiveles tróficos

Una gran parte de las relaciones Una gran parte de las relaciones que los seres vivos establecen que los seres vivos establecen con su medio ambiente tiene con su medio ambiente tiene como finalidad obtener la como finalidad obtener la materia y energía que necesitan materia y energía que necesitan para su para su nutriciónnutrición. Estas . Estas relaciones se denominan relaciones se denominan alimentariasalimentarias o o tróficastróficas. .

Los distintos organismos de un ecosistema obtienen la materia y Los distintos organismos de un ecosistema obtienen la materia y energía del medio de manera muy variada. Aquellos que lo hacen de energía del medio de manera muy variada. Aquellos que lo hacen de una misma forma se agrupan en un conjunto o una misma forma se agrupan en un conjunto o nivel tróficonivel trófico. .

Dinámica de los EcosistemasDinámica de los EcosistemasNiveles tróficosNiveles tróficos

Se pueden distinguir los siguientes niveles: Se pueden distinguir los siguientes niveles:

•PRODUCTORES.- organismos autótrofos que fabrican su propia materia orgánica (su alimento), a partir de materia inorgánica. Son las algas, las plantas y las bacterias fotosintetizadoras.

•CONSUMIDORES.- son organismos heterótrofos que se alimentan de materia orgánica viva. Hay varios tipos:

Consumidores primarios.- se alimentan de los productores. Son los herbívoros.Consumidores secundarios.- se alimentan de los consumidores primarios. Son los carnívoros. En algunos ecosistemas puede haber terciarios.

•DESCOMPONEDORES.-organismos heterótrofos que transforman la materia orgánica en inorgánica. Son hongos y bacterias.

Dinámica de los EcosistemasDinámica de los EcosistemasNiveles tróficosNiveles tróficos

Dinámica de los EcosistemasDinámica de los EcosistemasLa Representación Representación de lade la estructura estructura tróficatrófica de un ecosistema (quien se come a quien), se puede realizar de varias formas:

CADENA TRÓFICA RED TRÓFICA

Dinámica de los EcosistemasDinámica de los Ecosistemas

CADENA TRÓFICA

Formada por una serie de organismos ordenados linealmente, donde cada uno se alimenta del anterior, y sirve a su vez, de alimento para el siguiente

Dinámica de los EcosistemasDinámica de los EcosistemasRED TRÓFICA

Conjunto de cadenas tróficas interconectadas que se establecen en un ecosistema

PIRÁMIDES TRÓFICASPIRÁMIDES TRÓFICASPARÁMETROS TRÓFICOS: indican la cantidad de energía o materia que se

acumula o transfiere en un ecosistema o en cada nivel trófico.• BIOMASA (B) cantidad, en masa, de materia orgánica contenida en una

especie, un nivel trófico o todo un ecosistema. Indica la cantidad de energía solar almacenada en la materia viva y se mide en masa por unidad de superficie o volumen.

2) PRODUCCIÓN (P) Es la cantidad de energía que fluye por cada nivel trófico o por todo el ecosistema en un tiempo dado. Se distingue:

(PB) producción bruta o cantidad de energía total capturada por unidad de tiempo: en los productores es el total de energía luminosa capturada al día o al año pero en los consumidores es la cantidad de alimento ingerido por día o año.

(PN) producción neta es la cantidad de energía que queda almacenada en los enlaces de los compuestos orgánicos por unidad de tiempo después de descontar la gastada en la respiración (R), es decir. PN = PB-R

3) PRODUCTIVIDAD (p) de un ecosistema o de un nivel trófico es la relación entre la energía que fluye por él y la que realmente se almacena en biomasa en un tiempo dado, es decir mide la “rentabilidad” del ecosistema o del nivel trófico. p= P/B. La productividad en el plancton o en un campo de cultivo es grande pues continuamente se crea biomasa que pasa a otros seres vivos, en un pinar por ejemplo la productividad es menor, pues hay una renovación lenta de la biomasa.

PIRÁMIDE DE BIOMASA Se representa la biomasa que tiene en un momento dado cada nivel trófico. Aporta poca información sobre un ecosistema. En los ecosistemas terrestres son pirámides mas o menos perfectas, pero en los marinos puede ocurrir que haya más fitopláncton que zooplancton y estar invertida en su base.

PIRÁMIDE DE ENERGÍA Siempre son pirámides perfectas, donde en cada nivel trófico se representa la producción neta o energía disponible para el nivel superior, que suele captar sólo el 10 % de esta. (explica que no pasen de 5 niveles las cadenas)

SUCESIÓN ECOLÓGICASUCESIÓN ECOLÓGICALos ecosistemas cambian a lo largo del tiempo. El proceso de Los ecosistemas cambian a lo largo del tiempo. El proceso de transición ordenada de una comunidad a otra en un ecosistema se transición ordenada de una comunidad a otra en un ecosistema se denomina denomina sucesión ecológicasucesión ecológica. . Es un proceso continuo en el tiempo, en el que se va pasando de Es un proceso continuo en el tiempo, en el que se va pasando de una comunidad a otra, con diferentes especies cada una de ellas, una comunidad a otra, con diferentes especies cada una de ellas, hasta que se llega a una formación que se halla en equilibrio con el hasta que se llega a una formación que se halla en equilibrio con el medio físico y que se denomina medio físico y que se denomina Comunidad climax.Comunidad climax.

Hay dos tipos de sucesiones:

•PRIMARIAS

•SECUNDARIAS

Cambios generales en una sucesión:Aumenta la diversidad de especiesAumenta la complejidad estructuralSe incrementa la biomasaAumenta la eficacia en el aprovechamiento de energíaDisminuye la productividadAumenta la estabilidad del ecosistema

SUCESIÓN ECOLÓGICASUCESIÓN ECOLÓGICAPrimariaPrimaria

La sucesión primaria es aquella que se desarrolla en una zona carente de comunidad preexistente, es decir, que se inicia en un biotopo virgen, que no ha sido ocupado previamente por otras comunidades, como ocurre en las dunas, nuevas islas, etc.

SUCESIÓN ECOLÓGICASUCESIÓN ECOLÓGICASecundariaSecundaria

La sucesión secundaria es aquella que se establece sobre una ya existente que ha sido eliminada por incendio, inundación, enfermedad, talas de bosques, cultivo, etc.

Autorregulación de las poblacionesAutorregulación de las poblaciones El crecimiento de una población está limitado por el conjunto de

factores bióticos y abióticos que constituyen la resistencia ambiental

Curvas de crecimiento exponencial (J) y logístico (S) de una población

La energía y la materia en los ecosistemasLa energía y la materia en los ecosistemasLa materia y la energía se trasmiten por los ecosistemas a través de las

relaciones alimentarias (tróficas) entre los distintos organismos que forman los niveles tróficos.

La energía entra en el ecosistema por los productores en forma de energía luminosa procedente del Sol y la transforman en energía química en forma de materia orgánica. Al pasar de unos niveles tróficos a otros, la energía se va disipando (perdiendo para el ecosistema) en forma de calor. Por eso se dice que la energía realiza un flujo unidireccional abierto y se habla del flujo de energía.La materia se va reciclando y no se pierde para el ecosistema. La materia orgánica procedente de los distintos niveles tróficos es procesada por los descomponedores que la transforman nuevamente en materia inorgánica a disposición de los productores que la pueden usar otra vez para formar materia orgánica con la que se reinicia el ciclo. Por ello se habla de un proceso cíclico cerrado

1) Los átomos y moléculas que forman los seres vivos y su medio, están en continuo movimiento a través de los “ciclos biogeoquímicos”sin salir ni entrar materia respecto al espacio exterior a la Tierra. La Tierra se dice que es un sistema cerrado para la materia.

2) La energía solar además de causar los vientos, ciclo del agua, corrientes marinas etc, “organiza y mueve” los átomos y moléculas de los seres vivos. La Tierra se dice que es un sistema “abierto” para la energía: la energía entra en forma de radiaciones luminosas muy energéticas cuya energía es “captada” en parte por las plantas y pasada por las cadenas tróficas al resto de seres vivos, y sale constantemente en forma de calor y radiaciones infrarrojas que escapan al espacio exterior.

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS.- Recorrido que sigue cada elemento químico constituyente de los seres vivos en la naturaleza por los distintos subsistemas terrestres: biosfera, atmósfera, hidrosfera, geosfera y criosfera. El subsistema donde un elemento químico permanece más tiempo es su reservorio o almacén

Ciclo del carbonoCiclo del carbono

Ciclo del carbonoCiclo del carbono

El carbono es elemento básico de las moléculas orgánicas: carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí.

La reserva fundamental de carbono que los seres vivos puedan asimilar, está en el CO2 de la atmósfera y la hidrosfera. En la atmósfera está con una concentración del 0,04% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2, se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años.

El carbono vuelve al CO2 de la atmósfera por la respiración los seres vivos al oxidar los alimentos. La mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los microorganismos y no, como podría parecer, los animales más visibles.

Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la de otros gases porque reacciona con el agua formando ácido carbónico. En los ecosistemas marinos algunos organismos convierten parte del CO2 que toman en CaCO3 que necesitan para formar sus conchas, caparazones o masas rocosas en el caso de los arrecifes. Cuando estos organismos mueren sus caparazones se depositan en el fondo formando rocas sedimentarias calizas en el que el C queda retirado del ciclo durante miles y millones de años. Este C volverá lentamente al ciclo cuando se van disolviendo las rocas.

El petróleo, carbón y la materia orgánica acumulados en el suelo son el resultado de la acumulación de restos de seres vivos en condiciones anaerobias. Su combustión devuelve el carbono a la atmósfera en forma de más CO2. Si hoy consumiéramos todos los combustibles fósiles almacenados, el O2 desaparecería de la atmósfera para quemarlo. Como veremos el ritmo creciente al que estamos devolviendo CO2 a la atmósfera, por la actividad humana, es motivo de preocupación respecto al nivel de infecto invernadero que puede estar provocando, con el cambio climático consiguiente.