LA ECOLOGÍA ... tiene unas raíces complejas
INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR AERONÁUTICO
ING. SANDRO ESPÍN M.Sc.
ECOLOGÍA
Genética
Fisiología
Geología
Bioquímica
Comporta-miento
Ciencias de la
atmósfera
Hidrología
ECOLOGÍA
Ecología de sistemas
Ecología de poblaciones
Ecología química
Ecología del comportamientoEcología evolutiva
Las interrelaciones de los organismos con su medio
ambiente tanto orgánico como inorgánico
Estudio de las interacciones que determinan la distribución, abundancia,
número y organización de los organismos en los ecosistemas.
Es el estudio de la estructura y función de la naturaleza
Haeckel,
(1869)
Odum E.(1997)
Odum E.(1997)
Es el estudio de la economía de la naturaleza
Smith,R. y Smith, T.
(2001)
Tercera década
del siglo XX
ECOLOGÍA
Es el estudio científico de las relaciones entre los organismos y
el ambiente
Incluye no solo las condiciones físicas, sino también las condiciones
biológicas en que vive un organismo
Interacciones de los organismos tanto
con el mundo físico como con los
miembros de su misma especie y con
los de las demás especies
ECOLOGÍA
Estudia las interrelaciones entre los organismos y sus ambientes, y por tanto de los factores físicos y
biológicos que influyen en estas relaciones y son influidos por ellas. Pero las relaciones entre los
organismos y sus ambientes no son sino el resultado de la selección natural, de lo cual se desprende que todos
los fenómenos ecológicos tienen una explicación evolutiva.
Oikos (casa)
EcoLogia
Logos (estudio)
Ecología se define como “El estudio científico de la
relación entre los organismos y su medio
ambiente”
Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio...
El estudio de especies individuales en sus múltiples relaciones con el
medio ambiente
El estudio de comunidades, es decir ambientes individuales y las relaciones entre las especies que viven allí.
AUTOECOLOGÍA
SINECOLOGÍA
SISTEMA
DIVERSIDAD CAMBIOS
INTERACCIONES DINÁMICA
Origen
UNIVERSO TIERRA
ECOSISTEMA
Evolución
Adaptaciones Estructura
Seres vivos Clima
Teorías
ECOLOGÍA
Estudia las interrelaciones entre los organismos y sus ambientes, y por tanto de los factores físicos y
biológicos que influyen en estas relaciones y son influidos por ellas. Pero las relaciones entre los
organismos y sus ambientes no son sino el resultado de la selección natural, de lo cual se desprende que todos
los fenómenos ecológicos tienen una explicación evolutiva.
Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio...
El estudio de especies individuales en sus múltiples relaciones con el medio
ambiente
El estudio de comunidades, es decir ambientes individuales y las relaciones entre las especies que viven allí.
AUTOECOLOGÍA
SINECOLOGÍA
El ser humano forma parte de una gran unidad llamada universo y está dotado de una capacidad intelectual superior que le permite distinguir y diferenciar todos.Todos los elementos integrantes del universo se encuentran íntimamente relacionados entre sí, manteniendo el más sorprendente estado de equilibrio. Dentro de la Ecología se hallan los siguientes niveles de organización.ELEMENTOS BIOGENÉSICOS:-Carbohidratos, lípidos, proteínas, ácidos nucleicos.-Gen-Célula-Tejidos-Organos-Organismo o aparato-Población-Comunidad
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA
A partir de unos pocos elementos entre los que se destacan el carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, fósforo, y azufre, se forman moléculas complejas que permiten la evolución y el desarrollo de los seres vivos.
ECOSISTEMAEl ecosistema es el área de la naturaleza en la cual existe una interacción constante y dinámica entre los organismos y el medio ambiente inerte.La característica principal de un ecosistema es que mantiene dos procesos: uno el flujo de la energía y el otro el ciclo de los nutrientes. Este ciclo se establece entre los componentes abióticos y los componentes bióticos del propio ecosistema.
SERES VIVOS
MATERIA INERTE
MATERIAENERGÍA
ÁREA DE LA NATURALEZA
Abióticos:
Sustancias inorgánicas
Compuestos orgánicos
Régimen climático
COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL ECOSISTEMA
Según el ecólogo estadounidense E. P. Odum, existen en el ecosistema seis componentes estructurales, estos son:
Bióticos:Productores o autótrofosConsumidores o
HeterótrofosDescomponedores o
desintegradores
Las sustancias inorgánicas más importantes son: carbono, nitrógeno, fósforo, azufre, oxígeno e hidrógeno. El material orgánico está constituido por, carbohidratos, lípidos, proteínas, y otros. Entre los componentes abióticos están los detritus, que es el material en descomposición de los seres vivos.
Componentes Abióticos
En el régimen climático se considera la temperatura y la humedad, también la iluminación para el proceso de fotosíntesis
Son los de naturaleza no viva o inerte y abarcan el medio donde viven los seres vivos, es decir:
Medio gaseoso (aire)
Medio liquido (como el acuático)
Medio terrestre (suelos)
El clima (temperatura, radiación solar, vientos, precipitaciones y humedad).
Sustancias inorgánicas (agua, nitratos, fosfatos, carbonatos)
Compuestos orgánicos (hidratos de carbono, lípidos y proteínas)
Componentes Abióticos
Comprenden todos los seres vivos que habitan en un área determinada. Son los organismos vivos presentes como productores (plantas), consumidores (animales) y descomponedores (bacterias y hongos).
Los organismos de la comunidad dependen unos de otros para su alimentación, es decir que existen varios niveles en la cadena alimentaria, denominados niveles tróficos.
Organismos productores (autótrofos), las plantas verdes y algas que poseen clorofila, constituyen el primer eslabón en la cadena alimentaria, producen su alimento mediante el proceso de fotosíntesis a partir del CO2, agua y energía radiante.
Componentes Bióticos:
Los consumidores, están representados por todos los animales que dependen para su alimentación de los productores.
Organismos descomponedores o microconsumidores principalmente bacterias y hongos, adquieren su alimento y energía a partir de materia orgánica en descomposición o del protoplasma muerto, absorben algunos de los productos de la descomposición y liberan sustancia utilizables por los productores.
Componentes Bióticos:
Existen interrelaciones entre estos tres tipos de organismos.
Productores
Sustancias simples
Detritus
Desintegradores Consumidores
Todos necesitan una fuente de energía que, fluye a través de los distintos componentes del ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energía es el sol.
En todos los ecosistemas existe, un movimiento continúo de los materiales. Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven.
FUNCIONAMIENTO DEL ECOSISTEMA
EL PAPEL DE LOS ORGANISMOS
Los productores o autotrofos convierten la energía ambiental en enlaces de carbono, como los encontrados en el azúcar glucosa. Por ej, las plantas ellas usan, por medio de la fotosíntesis, la energía de la luz solar para convertir el dióxido de carbono en glucosa (u otro azúcar). Las algas y las cianobacterias también son productores fotosintetizadores, como las plantas. Otros productores son las bacterias que viven en algunas profundidades oceánicas, estas toman la energía de productos químicos provenientes del interior de la Tierra y con ella producen azúcares. Otras bacterias que viven bajo tierra también pueden producir azúcares usando la energía de sustancias inorgánicas
Los consumidores o heterótrofos obtienen su energía de los enlaces de carbono originados por los productores. Es posible distinguir 4 tipos de heterótrofos en base a lo que comen:
Consumidor Nivel trófico Fuente alimenticia
1. Herbívoros primario Plantas
2. Carnívoros secundario o superior
animales
3. Omnívoros todos los niveles
plantas y animales
4. Detritívoros --------------- Detrito
Flujo de Energía a través del Ecosistema
La energía y los nutrientes pasan de un organismo a otro a través de la cadena alimenticia a medida que un organismo se come a otro. Los descomponedores extraen la energía que permanece en los restos de los organismos. Los nutrientes inorgánicos son reciclados pero la energía no.
Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía
a) Relaciones alimentarias.-
Las redes de alimentación comienzan en las plantas que captan la energía luminosa con su actividad fotosintética y la convierten en energía química almacenada en moléculas orgánicas. Las plantas son devoradas por otros seres vivos
La cadena alimentaria más corta estaría formada por los 2 eslabones citados (ej.: elefantes alimentándose de la vegetación). Pero los herbívoros suelen ser presa, generalmente, de los carnívoros que son consumidores secundarios en el ecosistema.
hierba vaca humano
a) Relaciones alimentarias.-
Pero las cadenas alimentarias no acaban en el depredador cumbre sino que como todo ser vivo muere, existen necrófagos, como algunos hongos o bacterias que se alimentan de los residuos muertos y detritos en general . De esta forma se soluciona en la naturaleza el problema de los residuos.
b) Cadenas y Redes Alimenticias
Las cadenas alimentarias suelen tener, como mucho, cuatro o cinco eslabones - seis constituyen ya un caso excepcional. Una cadena alimenticia es la ruta del alimento desde un consumidor final dado hasta el productor. Por ej., 1 cadena alimenticia típica en un ecosistema de campo pudiera ser:
Pasto ---> saltamonte --> ratón ---> culebra ---> halcón Aún cuando se dijo que la cadena alimenticia es del consumidor final al productor, se acostumbra representar al productor a la izquierda (o abajo) y al consumidor final a la derecha (o arriba).
c) Fotosíntesis y respiración.
Fotosíntesis es el proceso por el que se capta la energía del sol y se convierte en energía química. Con esta energía el CO2, el agua y los nitratos que las plantas absorben reaccionan sintetizando las moléculas de carbohidratos (glucosa, almidón, celulosa, etc.), lípidos (aceites, vitaminas, etc.), proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN) que forman las estructuras vivas de la planta.
Fotosíntesis y respiración.
Las plantas crecen y se desarrollan gracias a la fotosíntesis, pero respiran en los periodos en los que no pueden obtener energía por fotosíntesis porque no hay luz o porque tienen que mantener los estomas cerrados. La fotosíntesis se produce en los cloroplastos y su reacción global es 6 CO2 + 6 H2O + Energia luminosa => C6H12O6 + 6 O2 C6H12O6 + 6 O2 => 6 CO2 + 6 H2O + Energía
Productores secundarios.- Los productores secundarios son todo el conjunto de animales y detrívoros que se alimentan de los organismos fotosintéticos. Los herbívoros se alimentan directamente de las plantas, pero los diferentes niveles de carnívoros y los detritívoros también reciben la energía indirectamente de las plantas, a través de la cadena trófica.
Uso de la energía por los animales.Los animales obtienen la energía para su metabolismo de la oxidación de los alimentos (respiración), pero no todo lo que comen acaba siendo oxidado. Parte se desecha en las heces o en la orina, parte se difunde en forma de calor, etc.
Detritívoros (Descomponedores) Esta formado fundamentalmente por los hongos y las bacterias. Son muy pequeños, están en todas partes, con poblaciones que se multiplican y se desvanecen con rapidez. Desde el punto de vista del aprovechamiento de la energía son despilfarradores y aprovechan poco la energía.
Detritívoros (Descomponedores)
Los descomponedores tienen gran importancia en la asimilación de los restos del resto de la red trófica (hojarasca que se pudre en el suelo, cadáveres, etc.). Gracias a su actividad se cierran los ciclos de los elementos. En los ecosistemas acuáticos abundan las bacterias. Los hongos son muy importantes en la biología del suelo.
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