Actividad 2

Flujo de energía en el ecosistema.

El flujo de energía es uno de los modelos conceptuales que mejor organizan el 

conocimiento disponible acerca del funcionamiento de los ecosistemas. 
En tal sentido constituye un valioso auxiliar didáctico en el ecología. El diagrama de flujo de energía establece un puente entre disciplinas al relacionar conceptos físicos tales como las leyes de la termodinámica, con procesos bioquímicos, como la fotosíntesis y la respiración, o biológicos, como las interacciones entre especies. Da a su vez un marco conceptual común 

para comprender los procesos que ocurren en sistemas naturales y en sistemas manejados o modificados por el hombre tales como los ecosistemas urbanos y los agroecosistemas. Uno de los aspectos claves en la discusión del flujo de energía es identificar el nivel de organización a la cual tienen lugar: el ecosistema. El ecosistema abarca a lacomunidad biótica y a su ambiente físico. Este cambio en el nivel de organización tiene consecuencias muy importantes en nuestra percepción del objeto de estudio. Para el análisis de la 

transferencia de energía en el ecosistema dejamos de considerar a las poblaciones individuales y en cambio agrupamos los organismos de acuerdo a sus similitudes en cuanto a a fuente de energía que utilizan: productores, consumidores primarios o secundarios, descomponedores. Muchos procesos clave a nivel de individuo (acumulación de biomasa) o de población (tasas de crecimiento) se integran en nuevos procesos (la productividad o el consumo) a este nivel de organización. 

Un recurso particularmente útil en la discusión del flujo de energía en el ecosistema es la comparación entre sistemas naturales y sistemas manejados por el hombre. Los cambios en las magnitudes de los flujos, los mecanismos de molificación de esos flujos y los recursos para lograrlos permiten mejorar nuestra percepción de los límites impuestos por la naturaleza a los agroecosistemas. En este capítulo discutiremos los aspectos claves del flujo de energía en los ecosistemas. Este capítulo se organiza en torno de los aspectos que consideramos más importantes para la comprensión de los procesos de transferencia de energía en el ecosistema. Estos incluyen la definición de sistema y modelo, la conexión entre las leyes de la termodinámica y el funcionamiento de los ecosistemas, la idea de eficiencia trófica y tiempo de residencia, la identificación de los controles ambientales de los distintos flujos parciales y las consecuencias de las acciones de manejo sobre el funcionamiento de los ecosistemas.  Finalmente presentamos una serie de ejercicios o actividades que ejercitan el uso de los conceptos relacionados al flujo de energía

Primera  ley de la termodinámica:

También conocida como principio de conservación de la energía para la termodinámica «en realidad el primer principio dice más que una ley de conservación», establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará. Visto de otra forma, esta ley permite definir el calor como la energía necesaria que debe intercambiar el sistema para compensar las diferencias entre trabajo y energía interna. Fue propuesta por Nicolas Léonard Sadi Carnot en 1824, en su obra Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego y sobre las máquinas adecuadas para desarrollar esta potencia, en la que expuso los dos primeros principios de la termodinámica. Esta obra fue incomprendida por los científicos de su época, y más tarde fue utilizada por Rudolf Loreto Clausius y Lord Kelvin para formular, de una manera matemática, las bases de la termodinámica.

Segunda ley de la termodinámica:

Esta ley regula la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrase en un pequeño volumen). También establece, en algunos casos, la imposibilidad de convertir completamente toda la energía de un tipo en otro sin pérdidas. De esta forma, La Segunda ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio. Esta ley apoya todo su contenido aceptando la existencia de una magnitud física llamada entropía tal que, para un sistema aislado (que no intercambia materia ni energía con su entorno), la variación de la entropía siempre debe ser mayor que cero.Debido a esta ley también se tiene que el flujo espontáneo de calor siempre es unidireccional, desde los cuerpos a temperatura más alta a aquellos de temperatura más baja.Existen numerosos enunciados equivalentes para definir este principio, destacándose el de Clausius y el de Kelvin.
Enunciado de Clausius

Diagrama del ciclo de Carnot en función de la presión y el volumen.

Diagrama del ciclo de Carnot en función de la presión y el volumen.

En palabras de Sears es: " No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de calor de un recipiente a una cierta temperatura y la absorción de una cantidad igual de calor por un recipiente a temperatura más elevada".
Enunciado de Kelvin
No existe ningún dispositivo que, operando por ciclos, absorba calor de una única fuente y lo convierta íntegramente en trabajo.
Otra interpretación
Es imposible construir una máquina térmica cíclica que transforme calor en trabajo sin aumentar la energía termodinámica del ambiente. Debido a esto podemos concluir que el rendimiento energético de una máquina térmica cíclica que convierte calor en trabajo siempre será menor a la unidad y ésta estará más próxima a la unidad cuanto mayor sea el rendimiento energético de la misma. Es decir, mientras mayor sea el rendimiento energético de una máquina térmica, menor será el impacto en el ambiente, y viceversa

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Ley del diezmo:

En la medida que la energía pasa de un nivel trófico a otro, la mayor parte de ella se pierde en la respiración. Es una consecuencia de la segunda ley de la termodinámica ya que en cada transferencia hay una perdida considerable de energía. Es lo que se conoce como la Ley del Diez por Ciento o la Ley de Diezmo Ecológico     Al aplicar las leyes de la termodinámica al flujo de energía y materia y a la formación de biomasa, se ha considerado que al pasar de un nivel trófico a otro se obtiene sólo el 10% de la energía que se obtuvo en el nivel precedente, lo que significa que, de un 100% de energía capturada, los organismos ocupan el 90% en su metabolismo, movimiento, transporte, etc. almacenando en su estructura un 10% del total consumido para ser aprovechado por el siguiente nivel trófico. El enunciado de este fenómeno dice en concreto: Sólo el 10% de la energía fijada en un nivel trófico es utilizado por el siguiente nivel.       Analizando este enunciado observamos que un productor aprovecha el 90% de la energía solar que fija para realizar sus funciones de sobre vivencia y en caso de servir de alimento a algún herbívoro esto sólo podrá utilizar el 10% de toda la energía que fijó el vegetal. A su vez el herbívoro utiliza el 90% de esa cantidad que recibió para sobrevivir, y en caso de servir de alimento a algún carnívoro éste, sólo podrá utilizar el 10% de la cantidad que recibió el herbívoro.

Hagamos un simple ejercicio.

Basándonos en la ley del diez por ciento, calculemos los kilocalorías (C) que cada nivel de la cadena alimentaria debe añadir a su contenido energético, considerando que cada uno se alimenta con el tejido de un organismo de nivel precedente.

Si el productor: elabora 1000 C de tejido.

El herbívoro aprovecha 100 C de energía en forma de tejido.

El carnívoro aprovecha 10 C de energía en forma de tejido.

El carnívoro final aprovecha 1 C de energía en forma de tejido.

¿Cuánto deben añadir cada nivel a su contenido energético para sobrevivir?

La respuesta exige cálculos que no vienen al caso, pero nos lleva a una conclusión importante y es que el limite superior práctico del numero de etapas que puede presentar una cadena trófica corresponde aproximadamente a 4 o 5 niveles, debido a que se pierde gran cantidad de energía en cada transferencia energética entre niveles, de suyo que al final no existe energía suficiente para mantener un organismo.

Igualmente nos da una clara idea de la cantidad de energía que debemos fijar en los productores para alimentar una población cada día más creciente.

Por una serie de aspectos importante sobre la energía y como transita de un nivel trófico a otro. Ese paso, que por razones didácticas se presenta como simple, es realmente bastante complejo. Por ello los números hasta ahora indicados son referenciales. No obstante, podemos puntualizar algunas conclusiones:

1.- Sólo una pequeña parte de la radiación solar que llega a los productores, realmente se transforma en materia orgánica rica en energía.

2.- De la energía que el productor obtiene se emplea una gran parte en la respiración y se elimina del sistema.

3.- La cantidad de energía en cada nivel trófico es mucho menor que la del nivel precedente, calculándose entre un 80 a 90 % menos.

4.- Los reductores o des componedores derivan su energía del tejido muerto de los organismos que ocupan todas las etapas precedentes, excepto el primero. A veces, esto se considera como una cadena alimenticia detritófaga separada.

 

Productividad:

El flujo de energía que fluye por el ecosistema en su conjunto o de un nivel trófico a otro. Hay varios parámetros de interés:

• Biomasa (B). Es la masa seca o húmeda de todos los organismos que forman un nivel trófico o un ecosistema, por unidad de superficie o volumen.
• Producción (P). Es la cantidad de energía que se almacena en forma de biomasa en cada nivel trófico, o en el ecosistema, por unidad de superficie o volumen y por unidad de tiempo. Dentro de la producción, distinguimos producción bruta y producción neta.
  • Producción bruta (PB): es la cantidad total de energía capturada por un nivel trófico determinado y por unidad de tiempo.
  • Producción neta (PN): es la cantidad total de energía captada por un nivel trófico determinado y por unidad de tiempo, tras descontar la energía gastada en la respiración celular (R); es decir, es la energía que realmente se convierte en biomasa por unidad de tiempo, y que puede ser aprovechada por otros niveles (PN = PB - R).
  En función del nivel trófico, también podemos distinguir entre producción primaria y producción secundaria:
  • Producción primaria: es la energía captada por los productores de un ecosistema.
  • Producción secundaria: es la energía captada por los consumidores mediante la alimentación.
  • Productividad (p). Este valor expresa la «rentabilidad» de un nivel trófico, pues relaciona su producción anual con su biomasa inicial (p = P/B). Podemos hablar de la productividad bruta (pB = PB/B) y de la productividad neta o tasa de renovación (r = PN/B). Este parámetro varía entre 0 y 1, y es muy interesante; en el plancton o en un campo de cultivo es muy elevado, y se acerca al valor 1 (100 %) debido a que la biomasa se renueva con gran rapidez. En un bosque maduro es mucho menor, cercana a 0, pues posee una gran biomasa, y la producción se emplea, simplemente, para reponer dicha biomasa y para la respiración.
• Producción (P) 5 Biomasa (B)/tiempo
• Producción Neta (PN) 5 Producción Bruta (PB) 2 Respiración (R)
• Productividad bruta (pB) 5 Producción bruta (PB)/Biomasa (B)
• Productividad neta (pN) 5 Producción neta (PN)/Biomasa (B)
• los productores primarios son los organismos que hacen entrar la energía en los ecosistemas. Los principales productores primarios son las plantas verdes terrestres y acuáticas, incluidas las algas, y algunas bacterias. Forman el 99,9% en peso de los seres vivos de la biosfera.
  Fotosíntesis y respiración
  La fotosíntesis es el proceso por el que se capta la energía luminosa que procede 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.
  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. En la respiración se oxidan las moléculas orgánicas con oxígeno del aire para obtener la energía necesaria para los procesos vitales. En este proceso se consume O₂ y se desprende CO₂ y agua, por lo que, en cierta forma, es lo contrario de la fotosíntesis que toma CO₂ y agua desprendiendo O₂. 
  Producción primaria bruta y neta
  Cuando se habla de producción de un ecosistema se hace referencia a la cantidad de energía que ese ecosistema es capaz de aprovechar. Una pradera húmeda y templada, por ejemplo, es capaz de convertir más energía luminosa en biomasa que un desierto y, por tanto, su producción es mayor.
  La producción primaria bruta de un ecosistema es la energía total fijada por fotosíntesis por las plantas. La producción primaria neta es la energía fijada por fotosíntesis menos la energía empleada en la respiración, es decir la producción primaria bruta menos la respiración.
  Cuando la producción 1ª neta es positiva, la biomasa de las plantas del ecosistema va aumentando. Es lo que sucede, por ejemplo, en un bosque joven en el que los árboles van creciendo y aumentando su número. Cuando el bosque ha envejecido, sigue haciendo fotosíntesis pero toda la energía que recoge la emplea en la respiración, la producción neta se hace cero y la masa de vegetales del bosque ya no aumenta.
   

  Producción en la biosfera
  	Producción anual (entre bruta y neta) (gC/m2)	Extensión (106 km2)	Producción anual (106 ton C)
  Bosques	400	41	16 400
  Cultivos	350	15	5 250
  Estepas y pastos	200	30	6 000
  Desiertos	50	40	2 000
  Rocas, hielos, ciudades	0	22	0
  Tierras		148	29 650
  Océanos	100	361	36 100
  Aguas continentales	100	1.9	190
  Aguas		362.9	36 290
  Total			65 940

  
  Eficiencia
  En el concepto de eficiencia no interesa sólo la cantidad total de energía asimilada por el ecosistema en energía química sino que proporción es del total de energía luminosa que le llega al ecosistema
  Llamamos eficiencia de la producción primaria al cociente entre la energía fijada por la producción primaria y la energía de la luz solar que llega a ese ecosistema.
  El proceso de fotosíntesis podría llegar a tener una eficiencia teórica de hasta un 9% de la radiación que llega a la superficie, sobre las plantas. Es decir un 2% de la energía que llega a la parte alta de la atmósfera. Pero nunca se han medido, en la realidad, valores tan altos. El valor máximo. observado, en un caso muy especial de una planta tropical con valores de iluminación muy altos, ha sido de un 4,5% de la radiación total que llegaba a la planta.
  Eficiencias "normales", en plena estación de crecimiento, con buenas condiciones de humedad, temperatura, etc. son: 
  Eficiencia de distintas comunidades vegetales 
  
  

  	Eficiencia de la Producción 1ª bruta	% dedicado a Respiración
  Comunidades de fitoplancton	< 0,5%	10 - 40%
  Plantas acuáticas enraizadas y algas de poca profundidad	> 0,5%
  Bosques	2 - 3'5%	50 - 75%
  Praderas y comunidades herbáceas	1 - 2%	40 - 50%
  Cosechas	< 1,5%	40 - 50%

  Se puede decir, en resumen, que en plena estación de crecimiento y con las condiciones que hemos dicho, eficiencias muy normales son del 1% de la energía que llega a las plantas, o lo que es lo mismo del 0,2% de la energía total que llega a la parte alta de la atmósfera.
  Las plantas está bien adaptadas al uso de luz difusa y de relativamente baja intensidad y son mediocres usando luz de alta intensidad, como la del mediodía, por ejemplo. La explicación más probable de por qué no usan mejor la luz que reciben, es que su actividad se encuentra limitada por la escasez de elementos químicos y no por la luz. Por tanto, en la evolución no han sido necesitado desarrollar mecanismos de fotosíntesis más eficientes.
  
  El C, el N y el P , entre otros, son los elementos que las plantas necesitan. La producción depende siempre del más escaso de esos elementos: el llamado factor limitante. Normalmente suele ser el P, aunque a veces lo es el N. 
  
  

Actividad 1:Conceptos.

Ecología:
Es la ciencia que realiza el estudio científico de las relaciones entre los organismos y su medio ambiente,lo cual implica una forma de pensamiento complejo,ya que el medio ambiente no se refiere solo a  los recursos naturales,sino también comprende el conjunto de factores los organismos vivientes se agrupan como factores bióticos del ecosistema; por ejemplo, las bacterias, los hongos, los protozoarios, las plantas, los animales, etc. En pocas palabras, los factores bióticos son todos los seres vivientes en un ecosistema o, más universalmente, en la biosfera.

Por otra parte, los factores químicos y los físicos se agrupan como factores abióticos del ecosistema. Esto incluye a todo el ambiente inerte; por ejemplo, la luz, el agua, el nitrógeno, las sales, el alimento, el calor, el clima, etc. Luego pues, los factores abióticos son los elementos no vivientes en un ecosistema o en la biosfera.

La ecología es una ciencia multidisciplinaria que recurre a la Biología, la Climatología, la Ingeniería Química, la Mecánica, la Ética, etc.

Población:
 La población es un conjunto de organismos de la misma especie que ocupan un área más o menos definida y que comparten determinado tipo de alimentos.

Aunque cada especie suele tener una o más poblaciones distribuidas cada una en un área predeterminada, no existe ningún impedimento para que dos poblaciones de una misma especie se fusionen ni tampoco para que una población se divida en dos.A veces, dentro de una misma población hay distintas sub poblaciones que no se cruzan entre ellas. Suele ser más habitual encontrar una situación contraria: Sistema de meta poblaciones, donde los límites entre las poblaciones no están muy claros.

 

Comunidad: 
La comunidad (llamada también comunidad biótica) es un nivel de organización natural que incluye todas las poblaciones de un área dada y en un tiempo dado, la comunidad y el medio ambiente no viviente funcionan juntos como un sistema ecológico o ecosistema. Las comunidades naturales contienen un tremendo y desconcertante número de especies, tantas que de hecho, nadie ha identificado y catalogado todas las especies de plantas animales y microbios, que se encuentran en cualquier área grande, como por ejemplo una milla cuadrada de bosque amazónico u océano.Cualquier comunidad es una unidad relativa mente bastante independiente compuesta por animales y plantas que viven juntos en interdependencia. Como en una comunidad humana, los miembros están especializados en tareas particulares productores, consumidores y des componedores, organizados en una compleja red.En ciertas comunidades los miembros pueden tener forma y tamaños característicos: los que se hallan en un tronco caído son pequeños y algunas veces aplanados, los del agua corriente tienen forma navicular, este tipo de comunidades pequeña es dependiente de otras mayores o similares. Las mayores comunidades terrestres y acuáticas presentan estratificación, es decir diferentes niveles desacuerdo al lugar del biótopo en el que viven o su posición en la cadena alimenticia o nivel trófico, por lo general este tipo de comunidades es relativamente independiente de otras, necesitando sólo de la energía solar para mantenerse. Las comunidades presentan diversos tipos de especialización, distribución, estabilidad, etc. todas estas variables serán detalladas más adelante para un mejor estudio.

Medio:
Entendemos por medio aquel subconjunto de cosas que dentro del entorno sirven para unos determinados fines. Por su referencia a un fin las cosas del entorno adquieren en la vida carácter medial. Sin entorno no habría medio, pero no todas las cosas del entorno son medio. El animal y el hombre pueden estar rodeados de muchas cosas y carecer de medios de vida, por ejemplo, en un desierto. 
Existe una diferencia fundamental entre el medio animal y el medio humano: aquél es específico, éste inespecífico. Específico quiere decir que en el caso de los simples animales las cosas que componen el medio están ya prefijadas por razón de la especie a la cual pertenece. El animal, por ejemplo, nace carnívoro o herbívoro, el hombre es omnívoro. En consecuencia, sólo unas pocas cosas del entorno tienen significación para el animal, incluso tratándose de animales superiores. Las más, las que no entran dentro de los fines de la especie, carecen de sentido. Tratándose del hombre, su medio es inespecífico, porque la especie humana a la cual pertenece no limita y determina las cosas del entorno que pueden ser medios de vida. 
El hombre puede en principio transformar todas las cosas del entorno en medio. La historia del progreso humano consiste en la progresiva medialización de las cosas del entorno. De aquí que sea la única especie animal que ha podido poblar y vivir en toda la redondez del planeta, en los más diversos climas, en la selva tropical y sobre los hielos de los polos. Porque, como dice el dicho popular, “hasta de las piedras puede sacar pan”. 
Este enorme poder de medialización comporta hoy dos riesgos: el consumismo y el pecado de la explotación del hombre por el hombre. El consumismo consiste en la acumulación de medios para su disfrute sin un control racional, lo cual conduce al agotamiento de los recursos naturales. El pecado de explotación consiste en medializar a las personas, instrumentalizarlas, objetivizarlas, es decir, rebajarlas de su dignidad de fin a meros medios para los propios fines.

 

Ambiente:
El ambiente es el sistema global constituido por elementos naturales y artificiales de naturaleza física, química, etc.

Esta constituido por elementos naturales como los animales, las plantas, el agua, el aire, y artificiales como las casas, los puentes, las autopistas, etc. Todas las cosas materiales en el mundo tienen una estructura química que hace que sean lo que son y por eso nuestra definición dice los elementos que componen el ambiente son de naturaleza química. Sociocultural quiere decir que incluye aquellas cosas que son producto del hombre y que lo incluyen. Algunos creen que el ambiente es únicamente la naturaleza..¡Pero no!, el hombre también forma parte..¡Y qué parte! Somos un componente muy importante porque podemos transformarlo más que cualquier otro ser del planeta... y por eso tenemos una responsabilidad mayor. Podemos cuidarlo, o podemos destruirlo. El ambiente esta en constante molificación, positiva o negativa, por la acción del hombre o natural. O sea que los cambios pueden ser hechos por los humanos o por la naturaleza. Sin duda nosotros transformamos a los que nos rodea pero también la lluvia modela el paisaje, el mar construye y destruye playas, el frío y el calor rompen las rocas, etc.

Y por ultimo nuestra definición dice que rige y condiciona la existencia y desarrollo de la vida. Mira que importante es el ambiente, que toda vida de nuestro planeta depende de su buen estado, de su calidad, ¡No podemos vivir en un ambiente devastado! En síntesis el ambiente es todo aquello que nos rodea, que forma parte de nuestro entorno, ya sea biótico o abiótico, sumado a lo que nosotros mismos somos y creemos. Componentes bióticos son los que tienen vida como los animales y plantas. Y los abióticos son los inanimados como el agua, el aire, las rocas, etc

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Sustrato: 
El sustrato es la parte del biotopo (área de condiciones ambientales uniformes) donde ciertos seres vivos desarrollan sus funciones vitales y se relacionan entre sí, el concepto de sustrato está vinculado a la superficie en la que vive un animal o una planta, que está formada tanto por factores bióticos como abióticos. El sustrato también puede ser una especie química que está considerada como objeto de la acción de uno o más reactivos. Un compuesto transformado por la acción de un catalizador es un sustrato. Es la base, materia o sustancia que sirve de sostén a un organismo, ya sea vegetal, animal o protista, en el cual transcurre su vida; el sustrato satisface determinadas necesidades básicas de los organismos como la fijación, la nutrición, la protección, la reserva de agua, etc. El sustrato dominante en el ambiente es el suelo, en el cual se sustentan los vegetales para extender sus hojas en el aire; asimismo le suministran minerales y agua, vitales para las plantas; estos suministros inorgánicos consisten en: carbono, nitrógeno, oxigeno e hidrógeno. Respecto a los ecosistemas acuáticos, conviene destacar que existen múltiples organismos que utilizan como sustrato una gran variedad de materiales entre los que figuran las rocas y sus derivados, de ahí que un sustrato acuático está formado de grava, arenas, rocas lisas, piedras sueltas o barro. Cabe señalar que las diferentes texturas en el contenido de materiales nutritivos y el grado de estabilidad de los materiales referidos repercuten en el desarrollo y distribución de los organismos acuáticos
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Nicho Ecológico:
:El nicho ecológico es un concepto, no un lugar físico. El lugar físico es el hábitat.Se define como el hiper volumen de n dimensiones dentro del cual la especie puede mantener una población viable.El hábitat se encuentra siempre que una localidad esté caracterizada por unas condiciones con límites aceptables para una determinada especie y con recursos necesarios, será apta potencial mente para su existencia y persistencia

Depende de:

1. La especie sea capaz de llegar: la capacidad de colonización y dispersión y la distancia de la fuente de diásporas.
2. Interacciones con otras especies que afectan al volumen del nicho.El nicho ecológico se divide en nicho fundamental y nicho efectivo.                                            

El nicho fundamental depende de las potencialidades de la especie.El nicho efectivo es el conjunto de condiciones y recursos que permite a una especie el mantenimiento de una población viable incluso con depredadores y competidores
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Biosfera:
 Es un sistema que incluye el espacio donde se desarrolla toda la vida que existe en la Tierra. Está constituido por la vida y su área de influencia, desde el subsuelo hasta la atmósfera. Sus límites son difíciles de precisar pues se han encontrado bacterias a 2.800 m de profundidad bajo tierra (y no se cree que sea un hecho aislado, probable mente haya a mucha más profundidad) y se han visto volar aves a 9 km de altura y hay una enorme diversidad de especies en la profundidad del océano (adaptadas a la oscuridad total y a la enorme presión del agua). “En la actualidad con el termino biosfera se suele referir únicamente a todos los seres vivos que pueblan nuestro planeta”.por ello se le considera como el ecosistema global.En ocaciones suelen utilizarse como sinónimos de biosfera los términos de ecosistema o biogeosfera.

 

Clarificación de la ecología:
 Ecología se divide en:

AUTOECOLOGIA: Estudio del organismo lo que necesita y tolera a través de todas sus etapas de vida.

ECOLOGÍA DE LA POBLACIÓN: Estudia las poblaciones de organismos todas los individuos de especies viven en una región. En el mismo tiempo. El comporta miento la población, su estabilidad de crecimiento.

ECOLOGÍA DE LA COMUNIDAD: Estudia las comunidades bióticas todas los de todas las especies que viven en una región.

ECOLOGÍA APLICADA: Tiene por objeto proteger la naturaleza.

ECOLOGÍA DE SISTEMAS: Usa la teoría de sistemas como base para sus sistemas ecológicos.
SUBDIVISIONES BASICAS DE LA ECOLOGIA

1. LA ECOLOGIA DE POBLACIONES O AUTOECOLOGIA
2. LA DINAMICA DE POBLACIONES
3. LA ECOLOGIA DE COMUNIDADES O SINECOLOGIA

ECOLOGIA DEL INDIVIDUO

La ecologia del individuo o (autoecologia) es el escalón más básico de la ecología que estudia las especies en relación al eslabón superior. Se encarga del estudio de las adaptaciones de una especie a los factores abióticos. La adaptación consiste en la existencia o posesión de características fisiológicas, morfológicas y etológicas que son adecuadas para que una especie sobreviva bajo las condiciones abióticas o bióticas en que vive. Suelen ser comunes paralos miembros de una población, heredados de los progenitores y por lo tanto pueden ser transmitidos. La evolución puede propiciar: • Órganos homólogos: dos especies distintas que tienen órganos con estructura semejante e igual origen embrionario a pesar de que presentan diferencias en su función. • Órganos análogos: organos de especies distintas con morfología semejante y función semejante pero origen embrionario diferente, esto es evolución convergente.

ECOLOGÍA DE POBLACIONES (Redirigido desde Ecología de Poblaciones)

La Ecología de poblaciones o (demoecologia)es una rama de la Ecología que estudia las poblaciones de formadas por los organismos de una misma especie desde el punto de vista de su tamaño (número de individuos), estructura (sexo y edad) y dinámica (variación en el tiempo). También es conocida con el nombre más genérico de demografía ecológica o demoecología.

Una gran parte de la Ecología de poblaciones es matemática, ya que buena parte de su esfuerzo se dirige a construir modelos de la dinámica de poblaciones, los cuales deben ser evaluados y refinados a través de la observación en el terreno y el trabajo experimental. La Ecología de poblaciones trabaja a través de muestreos y censos para comprobar la estructura de la población (su distribución en clases de edad y sexo) y estimar parámetros como natalidad, mortalidad, tasa intrínseca de crecimiento ® o capacidad de carga del hábitat (K). Vemos estos últimos relacionados, por ejemplo, en el modelo clásico de crecimiento de una población en condiciones naturales, el del crecimiento logístico:

dN / dt = rN(1 − N / K)

ECOLOGÍA DE COMUNIDADES (Redirigido desde Ecología de Comunidades)

La Ecología de Comunidades o (sinecologia) es la parte de la Ecología que se encarga del estudio del nivel de organización superior de la materia viva llamada comunidad. La comunidad en Biología, también conocida como biocenosis, es un conjunto de poblaciones de diferentes especies que comparten un lugar común en el espacio llamado biotopo. El parámetro macroscópico característico de una comunidad biológica es la diversidad, obtenida a partir de la Teoría de la información. La diversidad cálculada con un índice matemático tiene dos componentes: la riqueza (S) que es el número de especies y la equitatividad que es el grado en el que las diferentes especies son similares en cuanto a su abundancia. Así una comunidad con cuatro especies tendrá una riqueza de S=4 y si todas tienen una abundancia relativa del 25% la equitatividad será del 100%. La contribución del biólogo español Ramón Margalef es fundamental para comprender la aplicación de los índices de diversidad procedentes de la teoría de la información a la Ecología de comunidades.

Factores bioticos:
 Las relaciones entre los seres vivos también condicionan las posibilidades de vida de una determinada planta o animal. Son los factores bióticos, en los que se incluyen animales, plantas y microorganismos. Puede tratarse de la presencia o ausencia de representantes de su misma especie o de otras especies.

En las plantas, intervienen:los microorganismos que enriquecen el suelo.

• otras plantas que les brindan protección o compiten por la luz, agua y nutrientes.
• los animales que las consumen y los que contribuyen a la polinización y a la diseminación de las semillas.

En los animales influye:

• la disponibilidad de alimento (existencia de plantas en el caso de los herbívoros y de otros animales en el caso de los carnívoros y de los que se alimentan de insectos).
• la presencia de otras especies que compiten por el alimento o los lugares de protección y cría. Existen, además, relaciones depredador-presa, parásito-huésped, comensalismo (cuando organismos de dos especies conviven sin perjudicarse) y simbiosis (cuando la asociación es beneficiosa para ambos).

• Los seres vivos constituyen los factores bióticos y se pueden clasificar en:
  Productores o autótrofos. Son organismos (plantas y algas) capaces de crear su propio alimento a partir de sustancias inorgánicas, como CO2, H2O  y sales minerales.

  Consumidores o heterótrofos. Son organismos incapaces de producir su propio alimento.

   Los consumidores se subdividen en:

  • Consumidores primarios o herbívoros. Incluyen desde el plancton hasta grandes hervíboros como el elefante o la jirafa. 
  • Consumidores secundarios o carnívoros. Se alimentan de animales herbívoros. Incluyen lobos, gatos, zorros, coyotes, arañas, etc.
  • Consumidores terciarios. Animales que se alimentan de carroña. Incluyen hienas, buitres, zopilotes, etc.

Factores Abióticos:
Los factores abióticos aparecen por la influencia de los componentes físicos y químicos del medio, a diferencia de los factores bióticos, que se originan a partir de los seres vivos y sus productos.Los factores abióticos son el aire, el agua, el sol y el suelo, entre otros. Por ejemplo: una vaca (biótico) necesita aire (abiótico) y agua (abiótico), entre otras cosas, para su subsistencia.Una planta (biótico) también necesita del aire (abiótico) para la fotosíntesis, del agua (abiótico) y del suelo (abiótico) con ciertos nutrientes para poder subsistir.Por otra parte, los componentes abióticos configuran el biotopo, mientras que los componentes bióticos forman la biocenosis (el conjunto de las distintas especies que conviven en un mismo sitio). El biotopo es el espacio físico donde se desarrolla la biocenosis y puede dividirse en edafotopo (la tierra), el climátopo (las características climáticas) y el hidrótopo (los factores hidrográficos).Cabe destacar que la evolución abiótica o abiogénesis es el conjunto de las teorías que postulan la formación de vida a partir de la materia no viva. Abiogénesis es un término que fue acuñado por el inglés Thomas Huxley (1825-1895) en 1870, en oposición a la biogénesis.Son aquéllos que carecen de vida y de los cuales depende cualquier comunidad biológica. Los principales componentes son:

• Energía solar. Principal fuente de energía de los ecosistemas, es un factor determinante para realizar el proceso de la fotosíntesis.
• Temperatura. Depende de la cantidad de radiación solar sobre la Tierra y se define como la cantidad de grados que caracteriza la intensidad del calor, la cual varía según el medio, altitud y latitud.
• Presión atmosférica. Es el resultado de la fuerza del aire ejercida sobre un punto dado en la superficie terrestre, se mide con el barómetro; la presión varía con la altura, la temperatura y los fenómenos meteorológicos.
• Viento. se define como una corriente de aire producida en la atmósfera por causas naturales, cabe señalar que es un factor muy importante ya que favorece la circulación de los gases, influyendo en el ciclo del agua en los procesos de transpiración, eaporación y transporte de humedad.
• Agua. representa el 78% de la superficie de nuestro planeta, llega a la atmósfera por evaporación y regresa posprecipitación. Es el elemento indispensable para la vida, ya que es el componente más abundante de los seres vivos, es el disolvente universal y líquido imprescindible para el transporte, regulación térmica y funciones metabólicas, es un recurso no renovable que determina la clasificación del ambiente en dos grandes hábitats, el acuático y el terrestre (González, 1995).
• Sustrato. Es la materia que sirve de sostén a los organismos, el sustrato dominante del ambiente terrestre es el suelo, el cual satisface las necesidades de fijación, nutrición, protección, reserva de agua, etc.
• Sales minerales. Son sustancias químicas que forman parte del suelo y del agua, como el , , , , entre otros fundamentales para el desarrollo de plantas y ejercen variads funciones en el resto de los seres vivos.

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