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M. en C. Ma. Josefina Segura Gortares ENP 6 Antonio Caso 2015 93 En otro tipo de fallas de la comunicación podríamos incluir algunos padecimientos neurológicos relacionados con la secreción, recepción e interpretación adecuada de los neuropéptidos y que podrían desembocar en enfermedades como la esquizofrenia, neurosis, psicosis, epilepsias, que pueden presentarse en distinto grado. Unidad V EVOLUCIÓN DIVERSIDAD -ECOLOGIA 5.1 LAS BASES DEL CAMBIO EVOLUTIVO En el desarrollo de los contenidos de las unidades anteriores, parece quedar muy claro que es imposible observar a los seres vivos en forma independiente de su entorno, es decir, de su ambiente, y que éste juega un papel fundamental no sólo como el sitio con el que se intercambia materia y energía (vía nutrición y metabolismo, en general) sino como un emisor básico de señales que permite a los sistemas vivos realizar las modificaciones y adecuaciones, siempre teniendo como base las variaciones genéticas individuales dentro de las poblaciones, necesarias para su supervivencia y que esta relación es tan cercana e íntima que los cambios en tiempo y espacio en el primero, necesariamente “genera” cambios en los segundos. Lo que hoy observamos como un “increíble ajuste” de los organismos frente a su medio, es el producto de un largo proceso de interacción que ha llevado mucho tiempo y un sinnúmero de “pruebas de selección” para las variantes de las características de los individuos en una población, permitiendo que perduren y se extiendan en esta última, aquéllas que sean favorables para la supervivencia y reproducción bajo las condiciones de la prueba. Esta interacción de diferentes ambientes, con variantes de características, ha generado la diversificación de formas vivas, que permiten una eficiente utilización de los recursos en formas y capacidades distintas. El proceso al que nos referimos se denomina evolución biológica, que ha estado presente desde el principio mismo de la vida sobre el planeta hasta nuestros días y en el que estamos inmersas todas y cada de las especies que han existido y existen. La idea de la evolución es uno de los paradigmas fundamentales en biología y se constituye como una poderosa herramienta que hoy permite acercarse al conocimiento de las relaciones de los seres vivos entre sí y con su ambiente, en tiempo y espacio. 5.1.1 Darwin y Wallace Cuando Charles Darwin presentó, en forma conjunta con A. R. Wallace, su teoría del origen de las especies por selección natural y publicó su libro en 1859 revolucionó el pensamiento occidental al desechar, en forma contundente, la idea de una creación de especies por designio divino, así como la aceptada y consecuente idea de la inmutabilidad (Creacionismo), que había sido mantenida vigente por cerca de dos mil años porque coincidía con las influyentes ideas aristotélicas y con las tendencias religiosas en Occidente. De acuerdo con esta teoría: o Los seres vivos provienen de un proceso de descendencia con modificaciones a partir de un ancestro común, por tanto las especies no son estables y han evolucionado de especies preexistentes mediante cambios graduales. Esta afirmación implica que existen relaciones

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En otro tipo de fallas de la comunicación podríamos incluir algunos padecimientos neurológicos relacionados con la secreción, recepción e interpretación adecuada de los neuropéptidos y que podrían desembocar en enfermedades como la esquizofrenia, neurosis, psicosis, epilepsias, que pueden presentarse en distinto grado.

Unidad V

EVOLUCIÓN – DIVERSIDAD -ECOLOGIA 5.1 LAS BASES DEL CAMBIO EVOLUTIVO

En el desarrollo de los contenidos de las unidades anteriores, parece quedar muy claro que es imposible observar a los seres vivos en forma independiente de su entorno, es decir, de su ambiente, y que éste juega un papel fundamental no sólo como el sitio con el que se intercambia materia y energía (vía nutrición y metabolismo, en general) sino como un emisor básico de señales que permite a los sistemas vivos realizar las modificaciones y adecuaciones, siempre teniendo como base las variaciones genéticas individuales dentro de las poblaciones, necesarias para su supervivencia y que esta relación es tan cercana e íntima que los cambios en tiempo y espacio en el primero, necesariamente “genera” cambios en los segundos. Lo que hoy observamos como un “increíble ajuste” de los organismos frente a su medio, es el producto de un largo proceso de interacción que ha llevado mucho tiempo y un sinnúmero de “pruebas de selección” para las variantes de las características de los individuos en una población, permitiendo que perduren y se extiendan en esta última, aquéllas que sean favorables para la supervivencia y reproducción bajo las condiciones de la prueba. Esta interacción de diferentes ambientes, con variantes de características, ha generado la diversificación de formas vivas, que permiten una eficiente utilización de los recursos en formas y capacidades distintas. El proceso al que nos referimos se denomina evolución biológica, que ha estado presente desde el principio mismo de la vida sobre el planeta hasta nuestros días y en el que estamos inmersas todas y cada de las especies que han existido y existen. La idea de la evolución es uno de los paradigmas fundamentales en biología y se constituye como una poderosa herramienta que hoy permite acercarse al conocimiento de las relaciones de los seres vivos entre sí y con su ambiente, en tiempo y espacio. 5.1.1 Darwin y Wallace

Cuando Charles Darwin presentó, en forma conjunta con A. R. Wallace, su teoría del origen de las especies por selección natural y publicó su libro en 1859 revolucionó el pensamiento occidental al desechar, en forma contundente, la idea de una creación de especies por designio divino, así como la aceptada y consecuente idea de la inmutabilidad (Creacionismo), que había sido mantenida vigente por cerca de dos mil años porque coincidía con las influyentes ideas aristotélicas y con las tendencias religiosas en Occidente. De acuerdo con esta teoría:

o Los seres vivos provienen de un proceso de descendencia con modificaciones a partir de un ancestro común, por tanto las especies no son estables y han evolucionado de especies preexistentes mediante cambios graduales. Esta afirmación implica que existen relaciones

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comunes o de parentescos entre las especies y se contradice la idea de que cada especie fuera tal y como se conoce, esto es la inmutabilidad.

o Se parte del hecho de que aunque todos los individuos de una población pertenecen a una sola especie, sus características presentan variaciones continuas y discontinuas, producto del apareamiento ó de mutaciones; y que éstas además son heredables.

o La piedra angular de la teoría es que propone un mecanismo de cambio evolutivo: la selección natural. La idea de evolución y sus evidencias ya se habían propuesto antes por Cuvier y Lamarck, entre otros, pero en este caso, los autores explican cómo funciona este mecanismo para dar origen a nuevas especies.

Con la idea de selección natural se asume que todas las especies tienen un potencial reproductivo muy alto, y que si no hubiera un “freno”, cada especie podría llenar la tierra, sin embargo, esto no ocurre porque todos los seres vivos se enfrentan a una continua “lucha por la sobrevivencia”; que algunos perderán, pero en la que los individuos que presenten variaciones que los adapten mejor al ambiente sobrevivirán y dejarán mayor descendencia, perdurando y dispersando, así, sus características en la población. La idea de una lucha por la supervivencia, se asocia con frecuencia a la de la “supervivencia del más apto”, un concepto mal interpretado en muchas ocasiones, porque para el darwinismo, la aptitud se define en términos de:

o Supervivencia: contar con adaptaciones morfo-fisiológicas y conductuales que permitan sobrellevar las condiciones del medio en forma de preferencia ventajosa,

o Selección sexual: contar con características físicas o conductuales que los haga atractivos para la reproducción,

o Tamaño de familia: contar con características que aseguren la sobrevivencia de las crías hasta la etapa reproductiva, pueden ser el número de crías, cuidados, etc.

La selección natural está representada por los factores del ambiente: abióticos como el clima y el suelo; y por los bióticos, como especies competidoras, depredadores, parásitos, etc., pero siempre se manifiesta como una tasa de reproducción diferencial. Los resultados más evidentes de la evolución son: la adaptación y la diversidad, mediante una serie de procesos de especiación o formación de nuevas especies:

o Alopátrica: que ocurre cuando se presenta la separación geográfica de poblaciones que comparten un acervo genético común, de tal manera que se lleguen a producir dos o más poblaciones geográficas aisladas. Estas nuevas poblaciones, sometidas a las peculiares condiciones ambientales del sector geográfico ocupado, eventualmente se separan también reproductivamente y evolucionan independientemente hasta generar nuevas especies.

o Simpátrica: que implica la divergencia de algunas poblaciones hasta conseguir la

independencia evolutiva dentro de un mismo espacio geográfico. Esto puede ocurrir cuando las poblaciones utilizan nichos ecológicos diferentes dentro del rango de distribución de la especie ancestral, por tanto, la divergencia en simpatría, suele estar impulsada por la especialización ecológica en algunas poblaciones y fundamentada en un posible polimorfismo genético inherente a la especie original. El aislamiento reproductor

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en este proceso, puede surgir a partir de la aparición de individuos genéticamente diferenciados por mutaciones cromosómicas, que produzca diversos tipos de barreras reproductivas.

o Parapátrica: es un mecanismo similar a la alopátrica, sin embargo, la especiación se

produce sin una separación geográfica completa de las poblaciones. De hecho, la especie “hija” puede compartir parte del rango de distribución con la especie “madre” e hibridar en las zonas de contacto. Las poblaciones suelen divergir debido tanto a factores aleatorios como a la selección local. Este proceso suele darse en animales muy poco móviles, que no migran u ocupan áreas muy reducidas o que tienden a vivir en grupos cerrados, lo que provoca que las poblaciones de los extremos del rango de distribución de la especie, apenas tengan flujo genético entre ellas.

En la siguiente figura se muestran las formas básicas de especiación:

5.1.2 Síntesis moderna de la evolución

El eslabón más débil de la teoría darwiniana fue el desconocimiento de los mecanismos de la herencia, sin esto, la teoría darwiniana no podía explicar porque la descendencia presenta variaciones, a pesar de que esto era una parte fundamental de la teoría. En 1901 se redescubren las leyes de la herencia de Mendel y los siguientes cuarenta años coinciden con grandes adelantos en genética clásica, pero sobre todo, en genética de poblaciones, que se desarrolla como una disciplina científica propia, con autores como S. Wrigth, T. Dobzhansky y Haldane, Fisher, entre otros que contribuyeron enormemente a la comprensión del flujo génico en las poblaciones cuando éstas se reproducen.

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La teoría darwiniana enriquecida con aspectos y descubrimientos paleontológicos y biogeográficos, se constituye a mediados del siglo XX en lo que Julian Huxley llama la Teoría sintética o neodarwiniana, para la cual:

o Son las poblaciones las que sufren las repercusiones de los cambios graduales en los individuos sobre los que actúa la selección natural. De esta manera, se tienen que considerar que estos cambios graduales se observan en las proporciones de los distintos genotipos en una población, es decir, en las frecuencias génicas dentro de la población y no en las características de los individuos.

o Existen otras fuentes de variación importantes, además de la mutación, como el entrecruzamiento génico y la distribución al azar de los genes paternos y maternos en la meiosis y por tanto en la descendencia y el apareamiento disímil.

o Deben incluirse entre los mecanismos evolutivos, además de la selección natural, a la deriva génica, representados por cambios al azar en las frecuencias génicas, es decir, no debidas a selección natural y por tanto no adaptativas; por esta vía pueden, entonces, fijarse en una población caracteres poco favorables y esto sucede más rápidamente si la población es pequeña. Y el flujo génico, que incluye los cambios en las frecuencias génicas debidas a efectos de migración de individuos desde y hacia la población y cuyo efecto con frecuencia es contrarrestar el efecto de la selección natural, manteniendo, por inmigración, algunas variantes.

5.1.3 Genética de poblaciones

Para entender los cambios de las frecuencias génicas en las poblaciones se utiliza el modelo de Hardy–Weinberg, que dice: “Las frecuencias génicas de una población en apareamiento al azar permanecen constantes”. De acuerdo con este modelo, una población Hardy-Weinberg se asume como grande y en la cual todos sus miembros tienen la misma probabilidad de aparearse. Este modelo hipotético, nos habla de una población “en equilibrio”, lo que parece contradecir aquello de que para la evolución debe haber cambios genéticos; en realidad, lo que se afirma es que se trata de poblaciones que mantienen un reservorio de variabilidad o poza genética, de manera que si las condiciones futuras lo requieren puedan responder y cambiar. El modelo de Hardy-Weinberg prevé que en la población siempre se presenten en alguna proporción individuos homocigotos recesivos, homocigotos dominantes y heterocigotos, porque si los alelos recesivos tendieran a desaparecer, pronto se tendrían generaciones homocigotas con un genotipo constante, sin variabilidad y sin posibilidades de cambio evolutivo. Estas proporciones hipotéticas de equilibrio de frecuencias génicas de una población para un par de alelos (por ejemplo: p y q), se representan con la siguiente ecuación:

(p + q)2 = p2 + 2pq + q2

Por supuesto, es un modelo aplicable a todas las poblaciones naturales, aunque la mayor parte de éstas se encuentran en estados de excepción porque, el equilibrio se rompe cuando:

o La tasa de mutación aumenta, aunque en general la mutación queda enmascarada por un alelo normal, si es dañina la población se verá afectada en los individuos que sean homocigotos recesivos o apareciendo como nuevos alelos, modificando en ambos casos el equilibrio de las poblaciones.

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o Ocurre un desplazamiento al azar de genes, sobre todo en poblaciones pequeñas y aisladas, se eliminan proporcionalmente individuos al azar (homocigotos recesivos), entonces la frecuencia se mueve hacia valores mayores o menores y finalmente representarán el 100% de la población (fijación o eliminación de un alelo), este proceso no necesariamente es progresivo. (Grupos sanguíneos).

o Hay migración génica, notable en poblaciones aisladas con un patrimonio génico determinado que “reciben” un nuevo material por la cruza de algunos individuos de otra población, este proceso mantiene la variabilidad. (Hibridación).

o Hay apareamiento dirigido, si ocurre una excesiva selección sexual, no al azar, se rompe el equilibrio. (Apareamiento selectivo, como en el humano).

o Hay reproducción diferencial (selección natural), si ciertos genes proveen a los individuos de la capacidad de dejar descendencia más numerosa, es decir, menor mortalidad y/o mayor fecundidad, y se modifican las frecuencias. (Anemia falciforme).

No obstante, este modelo hipotético, resulta de gran utilidad en los estudios de biología evolutiva, pues, si uno estudia una población y conoce las proporciones originales para uno o varios alelos y luego de un tiempo, o durante un tiempo, regresa a estudiarla de nuevo y estas proporciones se han modificado, es posible asumir que alguna(s) fuerza(s) evolutiva(s) se está ejerciendo sobre la población en forma natural, o existe algún factor externo que las afecta. Así que con base en este modelo es posible saber qué tipo de fuerzas evolutivas están actuando sobre la misma, si está sujeta o no a selección natural, de qué tipo y hasta su intensidad e inclusive se podría establecer el patrón evolutivo que presenta esa población; datos por demás útiles en el estudios de protección y conservación de especies y de desarrollo sustentable. Hoy en día, como en la mayoría de los campos de la biología, una de las herramientas que ha resultado muy útil para realizar estos estudios de biología evolutiva, es la biología molecular que con sus técnicas, permite comparar variantes de proteínas y fragmentos de DNA entre individuos de una población; estos datos también sirven de apoyo a estudios de tipo taxonómico y sistemático, en la descripción y clasificación de nuevas especies, así como en la determinación de relaciones filogenéticas de las especies. 5.1.4 Tipos de selección y patrones de evolución Si en el genotipo de las poblaciones siempre están representados las variantes de las distintas características y la selección natural favorece o elimina ciertos juegos de alelos entonces puede, de acuerdo, con el efecto que tenga sobre la población, resultar ser:

o Estabilizadora: si el factor de selección actúa sobre los extremos, es decir, los homocigotos, pero permanecen los heterocigotos, entonces se mantiene la variabilidad en la especie, pues esto hace que la población tienda a agruparse en un promedio.

o Direccional: cuando el factor de selección favorece sólo a uno de los extremos, es decir, a un tipo de homocigoto, eliminando poco a poco el otro alelo, el promedio se moverá lentamente hacia ese extremo.

o Diversificadora o disruptiva: si el factor de selección si favorece a ambos extremos, los dos homocigotos, eliminará a los heterocigotos, esto, finalmente ocasiona la separación en nuevos subgrupos y o especies.

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La visión neodarwiniana afirma que los mecanismos de evolución como estos patrones de selección, son válidos tanto para la microevolución o formación de nuevas especies, como para macroevolución o formación de grupos taxonómicos superiores a especie, aunque considerando rangos de tiempo distintos. En el primer caso, es posible investigarla midiendo las frecuencias génicas y en el segundo, la mayor información proviene del registro fósil. La formación de grandes grupos taxonómicos parece obedecer a patrones básicos como:

o Anagénesis, que es el cambio gradual en un linaje en forma tal que los descendientes al final ya no son iguales a sus ancestros (tipo selección direccional).

o Cladogénesis, el linaje se ramifica formándose dos o más, y forma nuevas especies, este proceso es más eficiente si son poblaciones pequeñas. (tipo selección dIversificadora).

o Radiación adaptativa, formación más o menos repentina de nuevos grupos que emigran a otros ambientes, (incluye procesos de anagénesis y cladogénesis).

o Extinción, una especie que en un ambiente era apta, cuando cambian las condiciones del medio, no puede responder y desaparece, suele relacionarse con la pérdida de variabilidad en las poblaciones.

5.1.5 Teorías alternativas a la Síntesis

Para algunos autores la síntesis no provee de todas las explicaciones al proceso de evolución y es por ello que han propuesto algunas otras ideas que completen esta visión. Así por ejemplo: En el caso de la macroevolución, Gould y Eldredge, desestiman la afirmación de los darwinistas sobre la inexistencia de “huecos” del registro fósil, y plantean la teoría del equilibrio puntuado, que se opone a la idea de los cambios graduales en la evolución y lanzan la idea de una evolución con saltos morfológicos seguidos por períodos de invariabilidad, por tanto, no requiere de la

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existencia de formas intermedias entre especies, que serían justamente los huecos a los que se refieren los darwinistas. En los casos en que el equilibrio de Hardy-Weinberg se ve alterado por cambios aleatorios (no adaptativos) en la poza genética, se habla de un mecanismo de evolución llamado deriva génica. Kimura, en su teoría neutralista ha propuesto a esta deriva génica como la responsable de que se conserven caracteres no adaptativos, lo que se contrapone con la idea darwiniana de que toda característica debía tener un valor adaptativo para el individuo para explicar su existencia y persistencia. Kimura sostiene que la mayor parte de las mutaciones son deletéreas y algunas son neutrales, es decir, no proveen ventajas adaptativas y por tanto su difusión en la población es más producto del azar que de una selección. 5.2 ECOLOGÍA Y EVOLUCIÓN

Aunque desde hace mucho tiempo el hombre sabe y conoce sobre el ambiente y sus detalles sobre todo con fines de supervivencia, es hasta mediados del siglo XIX en 1869 que Haeckel establece la concepción teórica: “la totalidad de relaciones entre los seres y su ambiente” y el término de Ecología y nace una disciplina científica para estudiar las relaciones dinámicas de los organismos con su entorno, con un enfoque muy distinto al de la historia natural, que se limitaba a describir como eran en un momento dado estas relaciones, sin intentar explicar el porqué de éstas y de su estado (Margalef, 1974).

Su origen, por supuesto, es posterior a la propuesta de la Teoría de la Evolución por Selección Natural de Darwin y Wallace, lo cual encaja con una secuencia lógica en el estudio de los seres vivos bajo el nuevo punto de vista que proporciona el Darwinismo, en donde las especies se originan, cambian, se extinguen no por una orden divina sino por fuerzas de origen natural, relacionadas con los cambios en el medio en que se desarrollan y con características propias de cada individuo de una población, de manera tal, que estas relaciones de los seres vivos y su entorno, antes vistas como un hecho inmutable y establecido en forma divina ya no puede seguirse observando bajo esa óptica, sino que también forman parte del proceso de evolución natural de las especies. La ecología se encarga del estudio de los recursos y las condiciones que presenta el ambiente en el que se desarrollan los organismos, y cómo la presencia y actividades de éstos modifican a los primeros y cómo es que las distintas posibilidades de combinaciones de estos factores ambientales, determinan la permanencia y distribución de los organismos. Para hablar sobre este tema es necesario definir ciertos conceptos como: Hábitat, que es el medio físico en que vive y se desenvuelve un organismo o grupo de organismos. Nicho, que corresponde a la función o rol que cumple un organismo o grupo de organismos, que integra o debe considerar todas las relaciones que establece con los distintos factores abióticos y bióticos del ambiente. En Ecología se estudian básicamente tres de niveles de organización propios de materia viva:

o Población, seres de la misma especie en un área determinada. Ej: Población de delfines del Golfo de California.

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o Comunidad, grupos de organismos de distintas especies que comparten un área en la que interactúan. Ej: peces, anémonas, corales, crustáceos y moluscos que viven en un arrecife.

o Ecosistema, interacción de las comunidades de un ambiente con los factores bióticos y abióticos propios de dicho ambiente. Ej. Arrecife coralino.

De aquí surgen otros conceptos tales como:

Factores abióticos, que son las los características y componentes físicos y químicos del hábitat: calor, luz, temperatura, gases (oxígeno, bióxido de carbono), agua, suelo (como depositario de nutrientes), macro y micronutrientes (sales minerales)

Factores bióticos, los componentes vivos del ambiente, están representados por las especies lo habitan e interactúan.

Se pueden hacer estudios descriptivos en Ecología observando y tratando de interpretar qué sucede con estas relaciones y si es que existen, pero una forma de cuantificar esta dinámica, de medir y analizar los cambios de las poblaciones de un lugar en el tiempo, de inferir sobre los factores de la evolución involucrados y hasta predecir el futuro de la población es posible si se utilizan herramientas de una de las ramas de la Ecología cuantitativa: la ecología de poblaciones. 5.2.1 Ecología de poblaciones

La ecología de poblaciones utiliza métodos demográficos que nacen de una necesidad antigua de conocer el crecimiento de las poblaciones humanas y que con adaptaciones e innovaciones, se aplican actualmente al estudio de poblaciones animales y vegetales. La visión evolutiva de cuestiones biológicas como las características de una población, como su proporción de sexos, su potencial reproductivo, su longevidad, sus formas y estrategias de reproducción, no se ven ahora como una característica inmutable, sino como variables sujetas a la selección natural, entre otros mecanismos evolutivos, que deben pensarse en una escala de tiempo evolutivo. Los resultados de esta selección natural, se reflejan en la población como el éxito reproductivo diferencial y pueden observarse tendencias estabilizadoras, direccionales o disruptivas. Para estudiar las poblaciones se debe establecer el tipo de ciclo de vida que se presenta, por ejemplo, es posible reconocer dos situaciones extremas: poblaciones con generaciones discretas, es decir, aquellas en las que una generación nace, crece y se reproduce en forma sincrónica y sus descendientes repiten el ciclo, cuando los adultos que los originaron han dejado de contribuir al crecimiento de la población o han muerto, como en el caso de las plantas anuales y de algunos insectos; y por otro lado, tenemos poblaciones con generaciones continuas, es decir, aquellas en las que las generaciones se superponen y en un mismo tiempo coexisten individuos de características demográficas distintas, como el caso de las poblaciones humanas. Otro aspecto fundamental en ecología de poblaciones es la identificación de un cohorte, un grupo de individuos que hayan nacido “simultáneamente” en función del grado de similitud biológica de los organismos y de la longitud máxima de vida de la especie, que se representa como un grupo de edad o de tamaño, y entonces darle seguimiento a lo largo de un tiempo. Esto no es tarea sencilla y para una buena elección de grupos de organismos con características demográficas similares, es muy importante el conocimiento de la biología de la especie en estudio. Para el registro de la información demográfica se elabora una tabla de vida en la que se ordenan los datos sobre nacimientos, muertes, fecundidad, sobrevivencia, etc., la recolecta de datos puede

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ser desde una forma relativamente sencilla como los censos de poblaciones humanas o bien con marcaje de organismos y visitas periódicas en tiempos determinados. Una tabla de vida es la recopilación de algunos datos de la población y si se conocen los factores que se relacionan con ella es posible que el comportamiento de los datos permita conocer los efectos que ocurren sobre su dinámica, o viceversa, si se conocen los efectos de una presión de selección específica esto permite explicar algunas peculiaridades de la dinámica. En forma adicional a estas tablas de datos se utilizan la elaboración y el análisis de curvas de crecimiento poblacional, que frecuentemente se adaptan a dos modelos básicos: exponencial (cuando no parece haber límite para su crecimiento) y logística (en la que se observa una fase asintótica en la curva por efecto de la capacidad de carga ambiental):

Otro tipo de gráficos como:

patrones de distribución espacial

La recopilación de los datos propios de una población, en condiciones naturales o bien cuando han sido afectadas estas condiciones por acción humana o desastres naturales, se utiliza para generar instrumentos gráficos y matemáticos que se convierten en herramientas útiles en el control de plagas, para el cálculo de la cosecha óptima (agrícola, forestal o pesquera) y para el reconocimiento de los factores que determinan las tasas de natalidad y mortalidad y la densidad poblacional que permite el diseño de planes de manejo y conservación de recursos, para una explotación sostenida. Por ejemplo, la competencia puede resultar en la población en la presencia de diferentes tallas de reproducción, en modificaciones en los patrones de dispersión, en favorecer la territorialidad, en conductas de cuidados parentales, en reproducción retardada, en cambios en los sistemas de apareamiento, etc., y su efecto es la diversificación y la separación de nichos.

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Sin embargo, son múltiples factores los que entran en juego al tratar de describir la dinámica de una población: disponibilidad de recursos, condiciones del medio físico, competencia, depredación, presencia de parásitos, enfermedades, etc.; ante esta la complejidad, la ecología de poblaciones puede predecir el efecto de uno de estos factores, cuando el resto se mantiene más o menos constante. 5.2.2. Ecología de comunidades y ecosistemas Aunque por necesidades en su estudio, se intenta observar a una población como entidad solitaria, la realidad es que las poblaciones no se encuentran aisladas, de hecho coexisten con otras en el mismo espacio y tiempo, y por tanto establecen interacciones mutuas. Al conjunto de poblaciones que habitan el mismo espacio en un tiempo definido se le conoce como comunidad y sus interacciones son tan profundas que es difícil marcar sus límites y algunos autores las han identificado como “superorganismos”. Cómo nivel de organización la comunidad presenta propiedades emergentes, tales como: especies clave (raras, indicadoras, dominantes), riqueza específica (número de especies diferentes), diversidad (riqueza de especies pero considerando abundancia relativa), estructura vertical y horizontal ( cómo se distribuyen las especies sobre el sustrato y hacia arriba), organización (cadenas y redes tróficas), sucesión de especies (cambios en el tiempo de la composición de especies en el tiempo) y relaciones inter-específicas. Con referencia a estas relaciones entre organismos podemos identificar varios tipos:

o Mutualismo: ambos organismos se benefician (+, +) o Comensalismo: una se beneficia sin perjuicio de la otra (+, 0) o Parasitismo: una perjudica a la otra (+, -) o Amensalismo: una especie provoca daños a otra pero estos no tienen efecto ni bueno ni

malo (0,-) Relaciones de tipo trófico (alimentación) o de uso de otros recursos comunes, entre poblaciones:

o Depredación: una se alimenta de la otra; aquí se incluye el herbivorismo y la depredación real.

o Competencia: cuando ambos comparten un recurso común y compiten en su explotación. Estas relaciones y otras características de la comunidad pueden variar en función del tiempo como resultado del proceso de sucesión, que incluye los cambios que ocurren en la composición de especies de una comunidad desde su establecimiento a partir de un fenómeno natural o bien de un disturbio causado por actividad humana, dependiendo de la intensidad y del porcentaje de especies extintas se podría presentar una sucesión primaria, en el caso más grave y en el que aparecen especies pioneras que preparan el terreno a otras menos resistentes, hasta una secundaria, que incluya sólo algunos cambios en el tipo de plantas que colonizan la zona alterada. Todas las comunidades presentan algún grado de sucesión, sin embargo, algunas comunidades que han establecido relaciones duraderas y estables entre sus componentes se denominan “climax” y muchas de ellas las identificamos como biomas. Cuando atendemos a las relaciones que se establecen entre los organismos (factores bióticos o biocenosis) y las condiciones físicas y químicas del ambiente (factores abióticos o biotopo), se

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establece un nuevo nivel de organización, el ecosistema, en que sus propiedades emergentes se refieren preferentemente hacia su funcionamiento, es decir, su estructura, el flujo de energía entre los niveles y el reciclaje de los materiales. A partir de sus componentes, en general, se establece en todo ecosistema la existencia de redes de flujo de materia y energía entre los componentes del sistema:

o Componentes abióticos: suelo, agua, aire, luz, presión, pH, oxígeno, temperatura, etc. o Productores primarios (foto o quimiosintetizadores), quienes generan a partir de una

fuente de energía primaria, la biomasa que alimenta básicamente a la cadena; representados por algunos tipos de bacterias, plantas y algas

o Consumidores (heterótrofos), aquí se incluyen los herbívoros y carnívoros primarios, secundarios, terciarios, detritófagos y carroñeros; representados por algunos tipos de protistas y animales.

o Descomponedores o desintegradores de la materia fecal, cadáveres, etc., representados principalmente por bacterias y hongos.

5.2.2.1 Ecosistemas mexicanos Como consecuencia de su situación geográfica y de una historia geológica singular, en nuestro país se encuentran ecosistemas terrestres muy variados como: bosque tropical perennifolio (Veracruz, Tabasco, Chiapas), bosque de coníferas (Sierra de Oaxaca y Chiapas, Sierra Madre Occidental), pradera o sabana (Yucatán, Costa del Pacífico), Matorral espinoso (B.C., Sonora, Zacatecas), pradera de alta montaña (falda del Popocatépetl) y estepas (Edo. de México, Michoacán, Chihuahua); y acuáticos como: mar abierto, zona costera, ríos, lagos y lagunas.

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Esta riqueza que podría significarnos un enorme recurso como país, presenta en buena parte de nuestra extensión territorial diferentes grados de deterioro ambiental, que ponen en riesgo su permanencia y estabilidad, situación producto de la falta de responsabilidad de ciudadanos y gobierno para su conservación, y que a nivel mundial resulta de gran importancia, debido a la presencia, en estos ecosistemas en peligro, de especies endémicas que se encuentran en franco riesgo de extinción. Los ecólogos coinciden que es necesario el conocimiento de las condiciones de poblaciones, comunidades y ecosistemas y el impacto que sobre de ellas ejerce la actividad humana. No es posible oponerse la explotación de recursos, porque son necesarios para la conservación de las poblaciones humanas; pero si plantean la necesidad de una planeación con base en las condiciones reales, que permita una explotación racional de los recursos y la promoción de políticas de desarrollo sustentable que garanticen la conservación de los sistemas naturales y nos permita su utilización por un tiempo mayor. REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA.

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