A Biosfera

Organización e diversidade

Organización e diversidade na biosfera

* Autorregulación dunha comunidade

•Autorregulación dunha poboación •Factores limitantes abióticos •Factores limitantes bióticos; relacións interespecíficas

•Evolución dos ecosistemas no tempo

• Cambios da biodiversidade e extincións

• Sucesións e regresións

* Biodiversidade

Un ecosistema é un sistema tipo caixa negra pechada (aberto para a enerxía, pechado para a materia) e que se autorregula, podendo permanecer en equilibrio dinámico ao longo do tempo.

AUTORREGULACIÓN DUN ECOSISTEMA

Cantas máis relacións existan entre os compoñentes do ecosistema, máis difícil é romper o seu equilibrio

N = n° individuos K = capacidade de carga r = potencial biótico (TN – TM)

r = potencial biótico = (TN – TM) = refírese á máxima capacidade que posúen os individuos dunha poboación para reproducirse en condicións óptimas; é característico de cada especie

AUTORREGULACIÓN DE POBOACIÓNS

Conxunto de factores que impiden a unha poboación acadar o seu potencial biótico.

A resistencia ambiental inclúe factores bióticos e abióticos que regulan a capacidade reproductiva dunha poboación limitándoa.

Exemplos: falta de auga, de refuxo, de alimento, presencia de depredadores ou parásitos, exceso de poboación, etc

As poboacións de seres vivos atópanse nun equilibrio dinámico, que sofre fluctuacións arredor do límite de carga, K

Os seres vivos teñen diversas estratexias reproductivas

Unhas especies presentan elevada fertilidade (gran potencial biótico) aínda que a súa supervivencia sexa baixa.

Denomínanse r estrategas, e son propias de ambientes cambiantes ou inestables, sometidas a elevados índices de mortalidade, que compensan con crecementos explosivos en períodos favorables.

Son especies oportunistas, pioneras ou colonizadoras que basean o seu éxito en producir un gran número de esporas, ovos, larvas, aínda que a súa mortalidade sexa moi elevada (curva de supervivencia de tipo III)

Outras especies teñen o número de individuos por debaixo da capacidade de carga K, son os K estrategas, que priman a supervivencia por encima da fertilidade.

Son especies propias de ambientes estables, moi adaptadas á eles, en xeral grandes e lonxevas. Son territoriais, con marcada organización social.

En ocasións, non todos os individuos se reproducen, son moi sensibles a cambios ambientais. A súa curva de supervivencia é de tipo I

Estrategas da r: •Organismos oportunistas, pouco esixentes cos factores ambientais •Colonizan hábitats recén creados ou difíciles •Invierten a súa enerxía reproductiva na producción de ovos ou sementes •Pouca enerxía no coidado da descendencia •Producen un número elevado de descendentes, alta tasa de natalidade •Alta tasa de mortandade •Esperanza de vida moi curta

Estrategas da K: •Organismos especialistas, exigentes coas condicións do hábitat en que viven •Ocupan biotopos pouco cambiantes; adáptanse moi ben ás súas características •Invierten a enerxía reproductiva no cuidado da descendencia •Pouca enerxía na producción de ovos ou sementes •Pouca descendencia, baixa tasa de natalidade •Baixa tasa de mortandade •Esperanza de vida máis ben longa

Tipo I. Especies con baixa tasa de mortalidade ata acadar unha certa idade na que aumenta rápidamente. Exemplos: grandes mamíferos, o home, que son estrategas da K

Tipo II. A tasa de mortalidade varía pouco coa idade, como ocurre na maioría das aves, a curva ten forma diagonal descendente

Tipo III. Especies r-estrategas que sofren unha elevada mortalidade nas primeiras etapas de vida, larvaria o xuvenil, tendo despois maior probabilidade de supervivencia. A curva mostra un pronunciado descenso inicial seguido dunha fase máis estable

Curvas de supervivencia das especies

I

II

III

EQUILIBRIO DINÁMICO FLUCTUACIÓNSESTABILIDADE

FRAXILIDADE EXTINCIÓNS

O desenvolvemento dunha poboación nun ecosistema está limitado por os factores físicos ou abióticos do medio

Cada especie desenvólvese dentro duns valores dos factores do medio: existe un intervalo de tolerancia (mínimo e máximo fisiolóxico) e un intervalo óptimo (os valores máis apropiados para o desenvolvemento dunha especie concreta)

Valencia ecolóxica

Intervalo de tolerancia dunha especie respecto a un factor do medio

ESPECIES ESTENOICAS

•Xeralistas •Nicho ecolóxico amplo •Estrategas “r” •Eficacia moderada en moitos medios diferentes •Adaptables a medios cambiantes

ESPECIES EURIOICAS

•Especialistas •Nicho ecolóxico reducido •Estrategas “K” •Moi eficaces en medios concretos •Adaptados a medios moi estables

Valencia ecolóxica +-

Porcentaxe de mortalidade dunha bolboreta

Factores limitantes bióticos: relacións interespecíficas

INTERACCIÓN DEPREDADOR-PRESA

Modelo DEPREDADOR - PRESA

ESPAZO DE FASES

PARASITISMO

Un organismo (parásito) consume unha parte doutro (hospedador), causándole dano pero non a morte

Ciclos biolóxicos de dous endoparásitos

Anisakys

Ciclo de la malaria

Ectoparásito do home

Cuscuta, ectoparásito do toxo

COMPETENCIA INTERESPECÍFICA: Dúas especies compiten polo mesmo recurso

PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN COMPETITIVA

NICHO ECOLÓXICO = papel que desempeña unha especie nun ecosistema.

Conxunto de condicións abióticas e bióticas que necesita para vivir nun hábitat determinado

NICHO = “la profesión “

HÁBITAT = “la casa”

Nicho potencial e nicho real

Especies vicarias: o mesmo nicho ecolóxico en diferentes biomas ou ecosistemas

COMENSALISMO = Beneficio trófico dunha especie, a outra non sae perxudicada

FORESIA = Beneficio dunha especie, que aproveita ó patrón para moverse, diseminar as súas sementes ou crías

TANATOCRESE Beneficio dunha especie, que aproveita restos, partes mortas, esqueletos doutra con fins non tróficos: protexerse, gardecerse, etc.

MUTUALISMO = Beneficio mutuo

Pez payaso e anémona: Un caso de Mutualismo

SIMBIOSE = Beneficio e dependencia mutua, unión íntima.

Líquen = alga + fungo

Otro exemplo de simbiose: As micorrizas

Explotación

La explotación consiste en la interacción de varias especies durante su actividad biológica, que tiene como resultado el beneficio de unas especies a expensas de otras que se ven perjudicadas

Inquilinismo. Es la asociación entre una especie (inquilino) y otra que le da cobijo en su propio cuerpo. Un ejemplo de inquilinismo es la asociación entre una ardilla y el árbol que la cobija. Otro ejemplo son los peces del género Fierasfer, que suelen alojarse en el cuerpo de las holoturias.

Epibiosis. La epibiosis es la relación que se da entre dos organismos cuando uno vive sobre el otro. Por ejemplo, las plantas epífitas, que tienen como sustrato otras plantas

BiodiversidadeRiqueza ou variedade das especies dun ecosistema

Novo concepto da biodiversidade, tras Rio 92

A biodiversidade reflicta a complexidade dun ecosistema

Nos límites de dous ecosistemas (ecotono) atópanse as especies características dos dous, ademáis das especies características dos espazos de transición (especies de borde).

Por iso acádanse elevadas cifras de biodiversidade e complexidade

A biodiversidade pode medirse con diferentes índices que reflictan a sua complexidade (pode expresarse en bits de información)

ÍNDICES DE BIODIVERSIDADE

A medida da biodiversidade debe ter en conta:

• A riqueza en especies (número de especies diferentes)

• A abundancia relativa de cada especie (tamaño de cada unha das poboacións da comunidade)

ÍNDICES DE DOMINANCIA NA COMUNIDADE

É interesante medir o grado de dominancia (en parte oposto ó índice de diversidade) xa que informa sobre a influencia e importancia dalgunhas especies do ecosistema.

Índice de Berger-Parker D= (Nmax / N) sendo Nmax abundancia da especie dominante.

Cuanto máis próximo a 1 este significara que maior é a dominancia e menor a diversidade.

Cando unha especie é moito maior en número que as demáis fálase de DOMINANCIA

Novo concepto de Biodiversidade trala “Conferencia de Rio de Xaneiro 1992”

•Diversidade e abundancia de especies(Concepto clásico da Biodiversidade)

•Variedade de hábitats e ecosistemas (Biomas)

•Diversidade xenética (inclúe os xenes das especies e tamén as

variantes dentro de cada especie - variedades e

razas-)

Galiña de MósFreiresa (277 exemplares)

Pedrês Portuguesa

Guicho (24 exemplares)

Porco celta

raza Minhota

Mostras da diversidade xenética nas razas autóctonas de Galicia e Portugal

Evolución dos ecosistemas no tempo

➢ Cambios na biodiversidade; extincións

➢ Sucesións ecolóxicas e regresións

Evolución da diversidade ó longo dos tempos xeolóxicos

Millones de años

Perda dunha especie cada 500 anos

•Causas naturais •Catástrofes naturais: inundacións, incendios, caídas de meteoritos, erupcións, competencia entre especies, migracións de especies, etc. •Cambios climáticos

•Causas de orixe antropoxénico •Sobreexplotación de recursos: deforestación, sobrepesca, caza, actividades de coleccionismo e recolección, sobrepastoreo, cultivos intensivos, etc. •Destrucción de hábitats: deforestación, incendios, introducción de especies foráneas, contaminación, actividades da industria e da construcción, etc.

Causas das extincións e da perda de biodiversidade

•Extinción de especies •Alteración do hábitat •Disminución dos recursos cinexéticos •Disminución de recursos recreativos •Pérdida de variedades xenéticas

•Variedades de cultivo •Razas e especies gandeiras

•Desaparición de sustancias útiles •Para uso médico •Para uso industrial, etc

Consecuencias da perda de biodiversidade

Especies extintas

Lobo marsupial

Paloma migratoria

Dodó

•Protección de áreas xeográficas que inclúan as especies máis ameazadas •Creación de bancos de xenes e sementes coas variedades e especies raras •Regular as actividades que supongan riesgo: caza, pesca, industria, construcción, etc. •Medidas informativas e educativas para concienciar á poboación da importancia da conservación da biodiversidade •Realización de congresos, convenios, reunións, para discutir solucións e tomar acordos internacionais (29-dic-1993, entrada en vigor do Convenio sobre a diversidade Biolóxica, de acordo ó pactado na Conferencia de Rio, 1992)

¿SOLUCIONS?

SUCESIÓN ECOLÓXICA = Conxunto de cambios sucesivos nun ecosistema ó longo do tempo

Sucesións e regresións

Etapa inicial Etapa final (climax)Etapas intermedias

REGRESIÓNS = Destruccións ou alteracións da estructura dun ecosistema

O ecosistema retorna a situacións similares á inicial dunha sucesión.

Poden producirse por catástrofes naturais ou por destruccións producidas polo home

SUCESIÓN PRIMARIA

A comunidade establécese sobre unha zona virxe (por exemplo, sobre unha illa volcánica recén formada), parte dunha situación “cero”

SUCESIÓN SECUNDARIA

Ten lugar a partir de ecosistemas xa existentes que sufriron unha destrucción parcial, unha previa REGRESIÓN (como por exemplo sobre un área incendiada ou talada)

Sucesión secundaria

REGRESIÓN

Cambios no ecosistema durante a sucesión

+-

BIODIVERSIDADE

NICHOS ECOLÓXICOS

BIOMASA

DENSIDADE DAS POBOACIÓNS

NIVEIS TRÓFICOS

ESTABILIDADE

PERMANENCIA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS NOS SERES VIVOS

Principais cambios ó longo da sucesión

Comunidade inicial

Comunidade clímax

GASTO RESPIRATORIO

PRODUCCIÓN

Productividade

Velocidade de crecemento e desenvolvemento

Tempo de renovación

+ -

•Estrategas de la r •Especies generalistas •Especies pioneras y oportunistas •Especies poco duraderas

•Estrategas de la K •Especies especialistas •Especies muy adaptadas al ambiente en que viven •Especies duraderas

+ _•Productividad •Crecimiento

Regr

esi

óns

prov

oca

das

por

acci

óns

hum

ana

s

Perd

as

de

biod

iver

sida

de

Policultivo tradicional

Monocultivo da agricultura industrializada

Transformacións da biodiversidade no bosque tropical e ecuatorial

Biomas terrestres

Biomas acuáticos e mariños

PRINCIPALES BIOMAS TERRESTRES

Os principais biomas están determinados pola combinación de dous factores fundamentais: humidade e temperatura

BIOMAS DULCEACUÍCOLAS

BIOMAS DE INTERFASE CARACTERÍSTICAS FLORA FAUNA

Estuarios y marismas Aguas de salinidad intermedia con alta productividad

Algas que viven en el lodo: diatomeas, algas enteromorfas, lechugas de mar, mangles y pastos de marismas, zostera.

Animales sésiles como esponjas y anémonas, crustáceos, peces, gusanos (tubícolas y libres)

En el océano los principales factores limitantes son la luz y la abundancia de nutrientes minerales.

Biomas mariños

Lo más determinante en los ecosistemas marinos es pues, la distancia entre luz y nutrientes, es decir, la profundidad del fondo marino.

BIOMAS MARINOS ESTRATOS BENTOS PLANTON NECTON

Zona nerítica Supralitoral (encima de la línea de pleamar)

Caracoles marinos, líquenes, cangrejos

Litoral (entre la pleamar y la bajamar)

Mejillones, ostras, percebes, algas y gusanos.

Diatomeas y dinoflagelados

Quisquillas y otros crustáceos. Anguilas de arena y otros peces, algunos bivalvos

Infralitoral (debajo de la línea de bajamar)

Moluscos, estrellas de mar, erizos, algas, corales, diferentes peces

Diatomeas y dinoflagelados

Numerosos peces y crustáceos

Zona pelágica Epipelágico (parte eufótica)

Protozoos, diatomeas, larvas de anélidos e invertebrados.

Calamares, ballenas, delfines, peces voladores, salmones, caballas, arenques, atunes

Batipelágico (parte afótica)

Moluscos y equinodermos

Tortuga marina, cachalote, bacalao, solla.

Abisopelágico (parte muy profunda, a partir de 2000 m.)

Gusanos tubícolas, briozoos, braquiópodos, equinodermos.

Calamar gigante, peces abisales, raya.

...pero tamén existen outros factores como o sustrato, que determinan o tipo de comunidade.

Substrato rocoso Substrato arenoso

No litoral a influenza da marea e do ondaxe son importantes para o desenvolvemento das comunidades biolóxicas.