ECOSISTEMAS

F L U J O Y P R O C E S A M I E N T O D E E N E R G Í A Y M AT E R I A E N L O S S I S T E M A S B I O L Ó G I C O S

EFECTO DE LA ENERGÍA SOLAR

• La cantidad de luz que alcanza la superficie en zonas cercanas a la Línea del Ecuador es diferente, de la luz recibida en regiones adyacentes al Círculo Polar Ártico.

• Debido a la forma esférica de la Tierra, los rayos del sol afectan de manera distinta y su intensidad es variable en diferentes partes del planeta, y en zonas cercanas al Ecuador, o zona intertropical, la luz incide sobre la superficie perpendicularmente, de esta manera, de forma automática, mayor será la intensidad y el calor recibido.

• De la zona intertropical hacia los polos, los rayos, debido a la forma redondeada del planeta, inciden en la superficie de estas regiones con menor intensidad, ya que alcanza al planeta de manera inclinada y, en consecuencia, las temperaturas son más bajas.

• En resumen, la dirección de los rayos solares influye en la formación de áreas más calientes o más frías de nuestro planeta.

• Cabe mencionar, sin embargo, que existen otros factores determinantes en la composición de climas, como el relieve o la vegetación.

ZONAS TÉRMICAS

• Zona polar: los rayos del Sol caen sobre la Tierra de una manera inclinada, por lo que las temperaturas son más bajas en la Tierra.

• Zona templada: los rayos se centran en la superficie inclinada a la zona intertropical, por lo que las temperaturas son más suaves.

• Zona tropical: las zonas que reciben la luz solar en una superficie casi vertical, por lo que se producen altas temperaturas en las regiones afectadas. Esta zona es conocida como la zona tórrida del planeta.

RAYOS SOLARES Y ORIGEN DE LOS CLIMAS

CORRIENTES OCEÁNICAS

• Las corrientes del océano afectan el clima y la temperatura de la Tierra moderándola y distribuyendo calor por todo el globo, calentando los continentes y el aire durante el invierno y enfriándolos durante el verano.

• Las corrientes se refieren al movimiento del agua. Se pueden encontrar en ríos, estanques e incluso en albercas.

• Las corrientes oceánicas pueden ser afectadas por la marea, los vientos y diferencias en densidades y afectan el clima profundamente, la transportación marina, el ciclo de los nutrientes, de materia y energía.

• Las corrientes oceánicas son responsables de temperaturas cálidas, en la superficie las corrientes permiten que exista una gran variedad de biodiversidad en la Antártida.

ORIGEN DE LOS CLIMAS

ECOLOGIA DE POBLACIONES

• Las poblaciones presentan características únicas, tiene estructura de edad, densidad y una cierta forma de distribuirse en el espacio y en el tiempo.

PROPIEDADES DE LA ECOLOGÍA DE POBLACIONES

1) Densidad: es el número de individuos que hay en una unidad de área o de volumen, en su correspondiente hábitat en un momento dado.

2) Distribución: corresponde a la forma en que los individuos están dispersos dentro del área habitada por la población.

Tipos de distribución:

a) Azar o aleatorio: se presenta cuando la disposición de cada uno de los individuos es independiente de la de los demás. Por ejemplo, se podría mencionar a los invertebrados que habitan los suelos de un bosque.

B) Agrupado o agregado: se da cuando los individuos que forman la población se asocian en grupos separados. Este agrupamiento resulta de la respuesta de los organismos a las diferencias en el hábitat, cambios climáticos diarios o estacionales, patrones reproductivos y comportamiento social. Por ejemplo, las poblaciones humanas se distribuyen agregadamente debido a sus comportamientos sociales y económicos.

C) Regular o uniforme: corresponde cuando los individuos que forman la población aparecen más o menos equidistantemente espaciados unos de otros. Por lo general, es el resultado de algún tipo de competencia, como la territorialidad.

Estructura de edades

Es la proporción de cada una de las clases de edad respecto de las demás en un momento dado. Las poblaciones se dividen en tres períodos ecológicos:

a)prereproductivo,

b)reproductivo y

c)posreproductivo.

Las pirámides de edades comparan los tamaños de los grupos de edad. Con el tiempo, esta estructura cambia en una población: un gran número de jóvenes hace que la base de la pirámide sea amplia, cuando ellos llegan a la edad reproductiva harán que la clase juvenil crezca más, sin son tan prolíficos como sus predecesores. La población, por lo tanto se encontrará en crecimiento.

Por el contrario, si una gran proporción de individuos forma parte de las clases de edad más vieja, la población está en declive.

Natalidad

Es la frecuencia con la que los organismos producen descendencia.

Mortalidad

Es la frecuencia con que los organismos mueren

Tasa de Natalidad: porcentaje de nuevos individuos que se incorporan a la población. Se expresan habitualmente como número de nacimientos por cada 1000 individuos en la población por unidad de tiempo.

_________________________

Número de nacimientos

Población total

TN= X 1000

Tasa de Mortalidad: corresponde a la probabilidad de morir o bien al porcentaje de individuos que mueren en una población, en un determinado período de tiempo.

__________________________

Número de muertes

Población total TM= x 1000

Supervivencia: Dado que para una población es más importante el número de individuos que sobreviven a los que mueren, la mortalidad se expresa mejor como la probabilidad de supervivencia, o como la esperanza de vida.

Tipos de curva de supervivencia:

a) Tipo I: cuando los individuos tienden a vivir hasta el final de su esperanza de vida fisiológica y cuando se da una elevado grado de supervivencia a lo largo de la esperanza de vida, seguido de una fuerte mortalidad final, la curva es marcadamente convexa. Este tipo de curva es característico de humanos, mamíferos y algunos vegetales.

• Tipo II: cuando las tasa de mortalidad son constantes a todas las edades, se identifica por ser una línea recta. Este tipo de curva es característica de aves adultas, roedores, reptiles y muchas plantas perennes.

• Tipo III: cuando las tasas de mortalidad son extremadamente altas al principio de la vida, se identifica por ser una curva cóncava. Es característica de ostras, peces, muchos invertebrados y algunas plantas.

MIGRACIONES

• Es la variación del número de individuos de una población debido al movimiento hacia el exterior (emigración) o hacia el interior (inmigración) de la población.

• En las poblaciones naturales la migración se da en cantidades insignificantes, de tal modo que no afectan mayormente a la población, a menos que ocurra un mecanismo catastrófico en áreageográfica (llegada masiva de un depredador, incendio de un bosque, etc.)

• En los casos más notables y frecuentes, las migraciones son mecanismos de la conducta instintiva de una especie y se caracteriza por el desplazamiento periódico a la larga distancia y el posterior regreso al sitio original.

CRECIMIENTO POBLACIONAL

• Cambio en el número de individuos que tiene una población a través del tiempo.

CRECIMIENTO POBLACIONAL Y POTENCIAL BIÓTICO (R)

• La capacidad innata de un grupo para aumentar, con un máximo nivel de reproducción, si las condiciones ambientales son óptimas o también podríamos definirlo como la rapidez máxima con que una población podría aumentar en condiciones ideales.

ESPECIES Y LOS POTENCIALES BIÓTICOS

• Algunos de tales factores son: la edad a la que comienza la reproducción, el lapso de vida reproductiva, el número de descendientes durante cada periodo, los cambios metabólicos estacionales y otros.

• Generalmente los organismos más grandes, como ballenas azules y elefantes, tienen los menores potenciales bióticos, mientras que los microorganismos tienen los máximos potenciales bióticos.

• Cuando una población crece exponencialmente, se observa la relación “a mayor tamaño de la población, mayor es la rapidez de crecimiento”

CRECIMIENTO POBLACIONAL Y LA RESISTENCIA AMBIENTAL

• Los organismos vivos no pueden reproducirse al ritmo máximo de su potencial biótico, puesto que ciertos factores ambientales actuarán como limitantes, como por ejemplo, alimento, espacio, enemigos, enfermedades, competidores y limitantes climáticas. Al conjunto de todos estos factores, que actúan como una fuerza en contra del potencial biótico, se le denomina resistencia ambiental.

• Cuando el ambiente llega a los límites de su capacidad para sostener a la población; es decir, se ha llegado a un nivel de saturación conocido como la “capacidad de carga” (k) de ese ambiente.

MODELO DE CRECIMIENTO POBLACIONAL• Al modelo de crecimiento poblacional de varias fases se le llama

“modelo logístico o sigmoidal de crecimiento” que llevado a un gráfico muestra una curva sigmoidea.

• En dicha curva podemos distinguir las 4 fases explicadas en los párrafos anteriores:

• Fase estacionaria inicial de crecimiento lento

• Fase de crecimiento exponencial

• Fase de crecimiento de la rapidez reproductiva

• Fase estacionaria inicial o de equilibrio

FACTORES LIMITANTES

• Factores independientes de la densidad o extrínsecos: son aquellos factores que eliminan a los individuos o reducen los índices de reproducción sin considerar la densidad de población. Es probable que el factor más importante sea el clima o eventos relacionados con las condiciones meteorológicas. También afectan los plaguicidas, contaminantes e intervención directa del hombre.

• Factores dependientes de la densidad o intrínsecos: son aquellos que provocan cambios en la tasa de natalidad o en la tasa de mortalidad a medida que cambia la densidad de una población.

• A medida que la población aumenta, puede agotar sus reservas de alimento, lo que lleva a un incremento de la competencia entre los integrantes de la población.

ESTRATEGIAS DE VIDA

• Aunque en la diversidad biológica se han desarrollado muchos ciclos de vida distintos, se pueden clasificar en dos categorías:

• Estrategias r

• Son organismos que tienen una estrategia general de vida que les permite reproducirse rápidamente (r significa rapidez de incremento natural).

• Tiene periodos cortos de vida, producen gran cantidad de crías, lo que aumenta la probabilidad de supervivencia, ya que presentan un alto índice de mortalidad infantil.

• Son poco exigentes en cuanto a la condiciones ambientales; presentan rangos amplios de tolerancia para la luz, temperatura, humedad, pH, etc. La maleza, los ratones, las ostras, las moscas y una gran variedad de plantas e insectos, son estrategias r.

• Estrategia K

• Son organismos que constituyen poblaciones estables, cuyo crecimiento se mantiene cercano al valor K; es decir, fluctúan con valores próximos a la capacidad de carga del ambiente.

• Se adaptan lo más estrechamente posible al hábitat con gran éxito, pero tiene un rango de tolerancia a los cambios ambientales mucho más estrecho que los estrategas r.

• Presentan periodos de vida de larga duración y tiempos generacionales también largos. Producen poca crías y las cuidan muy bien.

Estrategia r Estrategia k Muchas crías Pocas crías

Maduración rápida Maduración lenta Reproducción, una sola vez Reproducción en muchas ocasiones

Poco o ningún cuidado parental Cuidado parental intenso Ej: Bacteria, flores Ej: Arboles, mamíferos del desierto