Facultad de ciencias básicas, programa de Física

Correo electrónico: hernan.noriega@outlook.es

ESTUDIO DE UN ECOSISTEMA RIPARIO Study of an ecosystem ripario

Blanco Michellea, Cuentas Carlosb, Noriega Hernán c, Rodian Fonseca d

a, c,b Estudiantes, dDocente

Recibido ; Aceptado ; Publicado en línea .

Resumen

El siguiente informe tiene como objetivo el estudio de los fenómenos biológicos, la manera como las leyes físicas

intervienen y las implicaciones que esto requiere, para ello se realizó una salida de campo en donde se observaron

detalladamente distintas especies, poblaciones, comunidades y se procedió al estudio de estas. También se deter-

minaron varios tipos de medios como el suelo, el agua, las piedras, un tronco, y se realizó el estudio detallado de

los factores bióticos y abióticos que intervenían en cada uno.

Palabras claves: Especies, poblaciones, comunidades, factores bióticos y abióticos.

Abstract

The following report aims to study biological phenomena, how the physics involved and the implications that this requires,

to do a field in which detail different species, populations, communities were observed took place and proceeded to studying

these. Various types of media such as soil, water, stones, a log is also determined, and the detailed study of biotic and abiotic

factors involved in each place.

Keywords: Species, populations, communities, biotic and abiotic factors.

1. Introducción

Debido a que durante la salida de campo se realizaron

dos experiencias, y estas estuvieron estrechamente li-

gadas con lo que es un ecosistema ripario se hace nece-

sario saber un poco a cerca de este, los ecosistemas ripa-

rios básicamente pueden estar localizados en los bordes

de los ríos, arroyos y cuerpos de agua. Estos ecosistemas

ofrecen diversos servicios ambientales como el filtrado

de sedimentos y contaminantes que son arrastrados

desde las partes altas de la cuenca por los ríos, mitigan

el impacto de las inundaciones y aumentan la conectivi-

dad e integridad de la cuenca pues favorecen a la disper-

sión y movilidad de las especies.

2. Marco teórico

Ecología es la ciencia que estudia las interacciones de los

organismos vivos y su ambiente. La ecología humana es

el estudio de los ecosistemas desde el punto de vista de

la forma en que afectan a los seres humanos y en la que

resultan afectados por ellos. La ecología humana incluye

conocimientos de muchas ramas del saber: aspectos quí-

micos, económicos, políticos, sociales, éticos, y también

estrictamente biológicos. Los ecólogos tratan de organi-

zar el conocimiento humano acerca de las interacciones

que se presentan en la naturaleza y desarrollan modelos

que simplifican la realidad determinando las variables

Estudio de un ecosistema ripario

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que parecen ser claves en una situación dada. Una buena

teoría o modelo, integra en forma consistente y orde-

nada varias referencias separadas. Esto permite a los

científicos hacer predicciones sobre el futuro. Los mode-

los pueden ser gráficos, verbales y los más elaborados se

basan en fórmulas matemáticas o estadísticas.

Figura 1. Espectros de los niveles de organización según

Odum.

Los diferentes niveles de organización del espectro bio-

lógico (Fig. 1) han sido considerados por Odum (1971)

como sistemas biológicos. Cuando los componentes bió-

ticos (organismos) y los componentes abióticos interac-

túan entre sí, a través de un intercambio de materia y

energía, se produce un sistema biológico funcional.

Cada uno de los componentes bióticos representa un ni-

vel de organización con características propias y funcio-

nes propias. Cada nivel es un sistema diferente con com-

plejidades e interacciones que no se pueden predecir a

través del conocimiento de otro nivel. Los ecólogos tra-

tan especialmente los sistemas: individual, poblacional,

comunidad, el ecosistemas y la biosfera como niveles de

jerarquía. Los estudios ecológicos se realizan a diferen-

tes niveles de jerarquía, los cuales incluyen: individuo,

población, comunidad y ecosistema.

Un individuo es un organismo que fisiológicamente es

independiente de otro individuo. Ejemplo: un caracol,

una colonia de corales. A nivel individual se trata de en-

tender como un organismo sobrevive bajo condiciones

físico-químicas cambiantes y cómo se comporta el indi-

viduo para reproducirse, evitar a los predadores y loca-

lizar alimento En un biotopo se encuentra por lo general

un gran número de individuos de una misma especie y

se conocen como población. Se puede hablar de la pobla-

ción de nícuros que viven en el río Magdalena, de los

robles (Quercus humboldtii) en el Parque Chicaqué.

Todas las plantas, los microorganismos y los animales

de una comunidad interaccionan de diferentes formas

(competencia por alimento, por lugares de reproduc-

ción, etc.). Una población es un grupo de organismos de

la misma especie, que responden a los mismos factores

ambientales y se mezclan libremente unos con otros. A

nivel de población se desea conocer como debe ser el ta-

maño de la población para garantizar que se produzcan

suficientes descendientes para permitir que la población

persista. También nos interesa saber si en la población

hay suficiente variabilidad genética para permitir la

adaptación evolutiva a cambios ambientales. Una espe-

cie es una población o un grupo de poblaciones que es-

tán aisladas genéticamente de otras especies. Aunque en

ecología no se incluye el nivel de jerarquía de especie, es

necesario estudiar las especies, para entender la evolu-

ción de los ecosistemas a largo plazo.

En los paisajes colombianos encontramos una variedad

de bosques, praderas, sábanas, zonas secas, páramos,

ríos etc. Esas áreas albergan diferentes organismos.

Igualmente en otras regiones de la tierra encontramos

otros paisajes (biotopos), que se distribuyen de manera

diferente. Cada biotopo (topos- gr. Lugar) presenta de-

terminadas características ambientales y permite el

desarrollo de determinadas especies vegetales y anima-

les. El hábitat de un organismo, es el lugar donde un or-

ganismo vive y se reproduce. Los organismos propios de

un biotopo constituyen una comunidad o biocenosis.

Una comunidad de páramo incluye todas las plantas,

animales y microbios que viven en el páramo de Chi-

sacá. La comunidad es un grupo de poblaciones de dife-

rentes especies, que viven en un mismo lugar o biotopo.

A nivel de la comunidad se trata de buscar las interac-

ciones interespecíficas que podrían causar cambios en el

tamaño de las poblaciones de las especies que conviven

en un biotopo. Por ejemplo: una población de predado-

res podría sobre-explotar una especie presa y luego de-

clinar abruptamente; una especie introducida podría ser

más eficientes en usar un recurso limitado y reducir la

oportunidad de las especies nativas, cuya población de-

clinaría rápidamente. Cuando se considera la comuni-

dad junto con el medio abiótico, se habla del ecosistema.

Estudio de un ecosistema ripario

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La totalidad de los ecosistemas del planeta tierra forman

la biosfera. Se denomina Ecosistema a la unidad básica

de interacción organismo-ambiente que resulta de las

complejas relaciones existentes entre los elementos vi-

vos e inanimados de un área dada. A nivel de ecosistema

estamos interesados en las corrientes marinas, el tiempo

reproductivo de las especies y cualquier hecho o factor

que explique la estructura total de un ecosistema. Aun-

que es conveniente dividir el mundo vivo en ecosiste-

mas diferentes, cualquier investigación revela que raras

veces hay límites definidos entre éstos y que nunca están

del todo aislados. Muchas especies son parte de dos o

más ecosistemas al mismo tiempo, o se trasladan de uno

a otro como ocurre con las aves migratorias. Al pasar de

un ecosistema a otro, se observa una gradual disminu-

ción de las de la comunidad del primer biotopo y un au-

mento de las poblaciones del siguiente biotopo. Los eco-

sistemas se superponen gradualmente en una región de

transición conocida como ecotono.

Figura 2. Representación esquemática de un ecotono (tomado

de Nebel Wright, 1996)

Un ecotono es una zona de transición donde se presen-

tan muchas especies características de dos ecosistemas

adyacentes. Algunos ecotonos presentan condiciones

peculiares, las cuales les permiten albergar especies ve-

getales y animales diferentes a la de los ecosistemas ad-

yacentes. Así por ejemplo las áreas pantanosas adyacen-

tes a un ecosistema terrestre y un lago, puede estudiarse

como un ecosistema por sus características distintivas.

El estudio de las relaciones entre la totalidad de los or-

ganismos y su medio ambiente se conoce como Sineco-

logía. Los estudios de la ecología son de gran importan-

cia para la agricultura, el desarrollo forestal, la planea-

ción del paisaje y la protección del medio ambiente. La

biosfera es el conjunto de seres vivos sobre la tierra y el

ambiente en el cual ellos interactúan. El concepto bios-

fera puede ser muy abstracto, pero en las últimas déca-

das, se ha comprendido que las interacciones a nivel de

la biosfera pueden ser cruciales para el bienestar hu-

mano. Por ejemplo la cantidad de carbono en la tierra

depende de: las áreas de bosque, la combustión de ma-

teriales fósiles, la cantidad de fotosíntesis y la circulación

en los océanos. A la atmósfera se le adicionó un exceso

de Dióxido de carbono (CO2), el exceso de CO2 puede

atrapar calor y causar un cambio global en el clima. Los

diferentes niveles de jerarquía no siempre se pueden es-

tudiar separadamente; puesto que ellos interactúan. Por

ejemplo: cambios en el clima de la biosfera, pueden afec-

tar la habilidad de un caracol para escapar a su preda-

dor; o la eficiencia de la fotosíntesis en el 5 fitoplancton

pueden contribuir a un cambio substancial en el ciclo de

nutrientes de un ecosistema marino. Por lo tanto los

cambios en ciertos niveles de jerarquía pueden afectar

niveles superiores o inferiores.

El Ecosistema es un sistema biológico funcional, for-

mado por una comunidad de un área determinada y su

medio, estableciéndose de forma necesaria entre los or-

ganismos y el medio abiótico un flujo de intercambio de

materia y energía. Límites El término ecosistema puede

ser aplicado a biocenosis y medios de extensión muy va-

riables: un árbol, un bosque, un océano. Pero siempre se

tratará en definitiva de un sistema donde hay fijación de

energía solar, circulación y transformación de materia

orgánica y nutrientes por acción de los seres vivos y su

metabolismo. La unidad funcional en ecología es el eco-

sistema y se considera unidad porque es un sistema ce-

rrado para el flujo de la materia y porque incluye, ade-

más de organismos - la comunidad o biocenosis - un me-

dio abiótico, con una interrelación entre ambos compo-

nentes. Es decir: Ecosistema = comunidad + medio abió-

tico La asignación de unos límites definidos a un deter-

minado ecosistema es difícil, debido que hay una rela-

ción funcional que se establece entre los distintos seres

vivos y los factores abióticos del medio. Composición de

la comunidad Los organismos vivos pueden ser clasifi-

Estudio de un ecosistema ripario

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cados inicialmente desde el punto de vista de su alimen-

tación. Los autótrofos o productores son los organismos

que tienen la capacidad de elaborar sus componentes or-

gánicos, mediante fotosíntesis o quimiosíntesis, a partir

de sustancias inorgánicas y minerales que les propor-

ciona el medio abiótico. Los heterótrofos o consumido-

res son los organismos que utilizan para su metabolismo

la materia orgánica procedente de otros organismos. La

transferencia de materia a través de los seres vivos se

realiza por medio de cadenas tróficas o redes alimenti-

cias. Componentes abióticos Los componentes del me-

dio abiótico se pueden agrupar en: Compuestos inorgá-

nicos, como carbono, nitrógeno, agua, fósforo, azufre; es

decir aquellos elementos que fluyen entre el compo-

nente biótico y abiótico del ecosistema, en los ciclos bio-

geoquímicos. 6 Compuestos orgánicos, los cuales fluyen

en el ecosistema en las cadenas tróficas. Factores climá-

ticos, como la temperatura, luz, humedad, presión at-

mosférica y se relacionan con la posición sobre el globo

terráqueo. Factores edáficos, que se relacionan con el ci-

clo geológico y los factores y procesos formadores del

suelo. Los componentes bióticos y abióticos de cualquier

ecosistema están íntimamente entrelazados en la natura-

leza, que resulta difícil desde el punto de vista funcional

establecer una separación clara entre ellos. Así por ejem-

plo los elementos biológicos CHONPS, los cuales cons-

tituyen las moléculas orgánicas de los seres vivos se en-

cuentran en el medio externo, tanto en la atmósfera,

como en el suelo y fluyen de manera constante entre los

diferentes componentes del ecosistema. Desde el punto

de vista funcional, el ecosistema puede ser analizado en

términos de: Flujo de materia y energía. Productividad.

Regulación. El bioma El bioma es una gran comunidad

caracterizada por especies de plantas y animales presen-

tes. El bioma es una biocenosis en su sentido amplio y es

el resultado de una serie de interacciones entre el clima,

los factores bióticos y el sustrato donde se asienta. Los

biomas están distribuidos como fajas alrededor del

mundo. Sin embargo, no suele haber una línea de de-

marcación precisa entre biomas adyacentes, sino una

vasta zona de transición donde los biomas se superpo-

nen. En un bioma es uniforme el tipo de vegetación

(hierbas, coníferas, árboles caducifolios...) que constitu-

yen la clave para su reconocimiento y clasificación. La

vegetación depende del medio físico; la vegetación y el

medio físico, condicionan el tipo de animales presentes.

3. Metodos experimentales

Durante el recorrido de la salida de campo se realiza-

ron diversas paradas, las cuales consistieron en identifi-

car la vegetación y las especies que habitaban ese lugar.

Se realizaron dos experiencias, las cuales se llevaron a

cabo en un lugar cercano a cuerpos de agua (figura 3 y

4).

Figura 3. Ecosistema ripario. Ubicación Sierra Nevada de

santa marta a 650 metros sobre el nivel del mar.

Figura 4.Detalle de ecosistema ripario. Ubicación Sierra Ne-

vada de santa marta a 650 metros sobre el nivel del mar.

La primera experiencia consistió en identificar especies,

comunidad y población, por lo tanto se analizaron los

factores bióticos y abióticos que presento dicho ecosis-

tema.

La segunda experiencia consistió básicamente en obser-

var un fenómeno biológico dentro de dicho ecosistema

y encontrar una explicación física para este.

Estudio de un ecosistema ripario

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4. Analasis de resultados y discusión

Como se menciono anteriormente, durante la primera

experiencia se analizaron diferentes lugares como:

Agua, roca, árbol vivo e incluso un tronco muerto, con

el fin de identificar tanto factores bioticos y abióticos

presentados en estos lugares. Los resultados obtenidos

se muestran a continuación.

Ecosistemas utilizados para la observacion de los fac-

tores bioticos y abioticos, observacion de especies co-

munidades y poblaciones identificadas.

Roca en la que se muestra en la figura 5 se determinaron

distintas especies, comunidades y poblaciones, las cua-

les se presentan en la tabla 1.

Figura 5.Roca utilizada para la primera experiencia.

Lugar (Roca)

Biotico Abiotico

Musgos

Plantas

Insectos { Hormigas, Mos-

cas}

Bacterias

Tierra

Hojas muertas

Minerales

Tabla 1. Datos obtenidos apartir de la observación de la roca.

Luego se observo un árbol vivo, donde se pudo observar

una gran diversidad de vida como se muestra en la tabla

2. En ese mismo lugar también se puso observar una es-

pecie de insectos apareándose en una planta.

Figura 6. Detalle de la planta que reposaba sobre el tronco.

Lugar (Arbol vivo)

Biotico Abiotico

Plantas {tres especies}

Comejen

Hormigas {dos especies}

Avispas

Grillo

Hojas muertas

Hormiga muerta

Arena

Telaraña

Tabla 2. Datos obtenidos apartir de la observación del árbol

vivo.

Luego de eso se procedio a observar un árbol muerto el

cual se muestra en la figura 7.

Vale la pena aclarar que una parte de este árbol se en-

contraba en el suelo y por tal razón se encontraron mu-

chos insectos.

Estudio de un ecosistema ripario

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Figura 7. Tronco y hojas muertas.

La parte que se encotraba haciendo contacto con el suelo

se volteo y se pudo observar un tipo de hongo conocido

como … (figura 8).

Figura 8. Detalle del tronco.

Tabla 3. Datos obtenidos apartir de la observación de un

tronco muerto.

Por ultimo durante la primera experiencia se realizo una

observación a un cuerpo de agua estancado (figura 9) en

el cual se pudieron identificar diferentes especies (Tabla

4).

Figura 9. Agua estancada.

Tabla 4. Datos obtenidos apartir de la observación de un

Agua estancada.

Lugar (Tronco muerto )

Biotico Abiotico

Musgo

Termita

Hormiga

Araña{2 especies}

Grillo

Larva

Hongos

Telarañas

Hojas

Moho {2 tipos}

Lugar (Agua estancada)

Biotico Abiotico

Peces { 2 especies}

Mosquitos

Renacuajos

Hojas muertas

Piedras

Minerales

Agua

Estudio de un ecosistema ripario

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Durante la segunda experiencia básicamente se observo

el movimiento de los peces y como se muestra a conti-

nuación se da una explicación física y biológica con res-

pecto a este fenómeno.

Los peces poseen un cuerpo que ofrecen muy poca resis-

tencia al desplazamiento por el agua, y esto es el resul-

tado de un largo proceso llamado evolución (figura10),

se han adaptado de tal forma que hasta poseen un lí-

quido viscoso en su exterior llamado mucosa cuya fun-

ción es disminuir la resistencia con el medio, en este caso

agua. La forma de su cuerpo responde al lugar que ocu-

pan, por ejemplo los peses alargados son los que se en-

cuentran nadando continuamente, mientras los más

aplanados suelen vivir en el fondo marino.

Figura 10. Evolución de los peces.

Un pez posee aletas, las cuales se encuentran colocadas

en una posición clave debido a que estas ayudan tanto

con el equilibrio como con el movimiento de estos. La

propulsión o el impulso de un pez se deben en gran

parte a la cola la cual ejerce una fuerza sobre el agua, lo

que causa una fuerza igual y opuesta en sentido contra-

rio esto se conoce como tercer ley de newton y dice:

“Toda acción tiene una reacción igual y opuesta en sen-

tido contrario”. Los peces que tienen un cuerpo más

grueso, necesitan aletas grandes y una cola más ancha

para poder mantener una posición correcta, mientras los

peces más rápidos a veces tienen aletas más estrechas y

la cola en forma de media luna, para proporcionar más

energía. Las aletas más grandes y sensibles son impor-

tantes para los peces que se desplazan mediante movi-

mientos delicados y precisos. Los peces suelen mover la

cola mediante ondulaciones de derecha a izquierda (fi-

gura 11), si hay una mayor rapidez en las ondulaciones

será mayor la rapidez del pez, por lo tanto es posible de-

cir que la frecuencia en las ondulaciones es proporcional

a la rapidez de estos.

Figura 11. Movimiento ondulatorio de los peces.

La especie de peces que se observo durante esta expe-

riencia se muestra en la figura 12.

Figura 12. Especie de peces observadas.

Estudio de un ecosistema ripario

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5. Conclusion

La ciencia es el estudio de fenómenos presentados en la

vida diaria y que se han demostrado experimental-

mente.La biología es la ciencia que se encarga del estu-

dio de los seres vivos y el medio que los rodea, también

estudia la interacion de estos.

En este informe pudimos estudiar a fondo el ecosistema

ripario y las interaciones que tiene la biología con las le-

yes de la física y la manera como esta se involucra con el

medio ambiente. Tambien aprendimos a identificar es-

pecies, poblaciones y comunidades dentro de este eco-

sistema y la manera como los seres vivos son capaces de

interactuar entre ellos para asi conseguir la superviven-

cia.En este informe también se estudio los factores bióti-

cos y abiticos que encontramos dentro del ecosistema ri-

pario.

6. Bibliografia