DEFINICIÓN DE LA ECOLOGÍA OBJETO DE ESTUDIO DE LA ECOLOGÍA

DEFINICIÓN DE LA ECOLOGÍA

OBJETO DE ESTUDIO DE LA ECOLOGÍA

Haeckel (1866) en un “Tratado de Morfología”, acuñó el concepto de Ecología: como “Investigaciones sobre las complejas relaciones entre organismos y el ambiente (orgánico e inorgánico) que condicionan la lucha por la existencia”.

Definición de EcologíaUna de las primeras aproximaciones (sin usar la palabra), se encuentra en Darwin 1859 (Origen de las Especies), en el sentido de “Economía de la Naturaleza”…Darwin definió esta “economía” como el ordenamiento y regulación de las interacciones entre animales y plantas, con el ambiente.

ERNST HAECKEL

Comienza a utilizar el término Oekologie (aproximadamente en 1866).

Según entendía Haeckel, la ecología debía encarar el estudio de una especie en sus relaciones biológicas con el medio ambiente.

Definición de Ecología

El término ecología, proviene del griego oikos (casa o hábitat), raíz compartida con economía, y logia (tratado); y se considera como la parte de la biología que estudia las interrelaciones de los organismos entre sí y con su medio.

(Ernst Heinrick Haeckel)



Taylor, en 1936, redefinió la ecología como "la ciencia de

todas las relaciones de todos los organismos con todos sus

ambientes".

“... es el estudio científico de las relaciones entre los organismos y su ambiente” (Smith & Smith 2001)

“... el estudio de la estructura y función de la naturaleza” o el “...estudio de los

ecosistemas” (Odum 1972)

“...estudio científico de la distribución y abundancia de los organismos” (Andrewartha & Birch 1954)

“...trata con la predicción de biomasa, productividad y diversidad” (Peters 1980)

“...la descripción, explicación y predicción de los individuos y comunidades en el espacio y en el

tiempo ” (Begon, Harper & Townsen 1986)



Charles Krebs, 1978, modifica la propuesta de Andrewartha y la propone como:

“El Estudio Científico de las interacciones que determinan la distribución y abundancia de los organismos”

Estudio Científico: indica que la Ecología, debe seguir un método ordenado de proceder, que incluye el planteamiento de la idea y la delimitación del problema a abordar para posteriormente seguir con los objetivos, metodología, resultados, análisis y conclusiones.

Interacciones: las cuales pueden ser abióticas (temperatura, pH, oxigeno, luz, etc. o bióticas (competencia, depredación, parasitismo, etc.).

La Ecología como ciencia

La palabra Ciencia (del latín scientia) significa conocer o discernir.

Indica lo que se conoce a través de la observación, el estudio y la experimentación.

Francis Bacon, uno de los fundadores de la ciencia moderna, al meditar sobre lo que era el conocimiento y como adquirirlo propuso la siguiente regla: observa, mide, explica y luego verifica.

La Ecología como cienciaLa Ecología como ciencia¿Qué es una ciencia?¿Qué es una ciencia?

Es un medio (disciplina) por el cual nosotros podemos Es un medio (disciplina) por el cual nosotros podemos obtener evidencias que sustenten o rechacen una obtener evidencias que sustenten o rechacen una proposición.proposición.

¿Cuál es el propósito de la ciencia?¿Cuál es el propósito de la ciencia?

Es establecer ‘leyes generales’ que nos permitan hacer Es establecer ‘leyes generales’ que nos permitan hacer predicciones de eventos futurospredicciones de eventos futuros..

““La ciencia es un sistema de teorías, hipótesis y leyes La ciencia es un sistema de teorías, hipótesis y leyes que sirven para explicar observaciones presentes y que sirven para explicar observaciones presentes y predecir eventos futuros” predecir eventos futuros” (McIntosh 1982)(McIntosh 1982)

Método Científico:Formas de acceder al

conocimiento1. Desde lo universal a lo

particular (Método Deductivo).

2. Desde lo particular a lo universal (Método Inductivo).

Método Científico:Aproximación general

1. Descripción de patrones

2. Razonamiento inductivo para el desarrollo de modelos e hipótesis

3. Aproximación deductiva para probar críticamente las hipótesis

El método científico

Método general de la ciencia

Observación

Hipótesis

Prueba

Teoría

Observación

-Experimento (diseño herramientas)

-Realización del experimento (nuevas observaciones

-Análisis de los datos

Preguntas

Formulación de hipótesis

Evaluación de los resultados

Predicciones

Curiosidad satisfecha

En busca de un nuevo tópico

Nuevas predicciones

Predicción confirmadaNoNo

Evaluación de las predicciones

El método científico

Método particular de la ciencia

Observación




Preguntas



Predicciones



Nuevas predicciones



La Observación

Observación




Preguntas



Predicciones



Nuevas predicciones



El Experimento

CONTROL

PUNTA CORTADA

Observación




Preguntas



Predicciones



Nuevas predicciones



PRINCIPALES HIPÓTESIS, TEORÍAS Y PRINCIPIOS DE LA ECOLOGÍA

TEORÍA DE EVOLUCIÓN (Darwin, 1859) Conceptos Iniciales

Nicho (Grinnell, 1917)

Expresión Matemática de la Competencia

Lotka, 1934; Park, 1948

Nicho EltonianoElton, 1927

Expresión Matemática de la Depredación

Lotka, 1925; Volterra, 1928Hipótesis de Exclusión Competitiva

Gause, 1934; Park, 1948 Ciclos Límite Kolmogrov,

1933 Respuestas FuncionalesGause, 1934; Holling, 1959;

Ivlev, 1951HIPÓTESIS DE COMPETENCIA

Lack, 1944; Hitchinson, 1944, 1951 TEORÍA DE NICHO MULTIDIMENSIONALH.Competencia

Pasada (Implícitaen H.Competencia)

H. Similitud LímiteMacArthur & Levine,1957

H. Variación de NichoVan Valen, 1968

H. Sobreposición de NichoPianka, 1974

H. Compensaciónde Densidades

Cody, 1975

H.Convergencia EcológicaSimpson, 1957; Cody, 1968

H.Competencia DifusaPianka, 1974

H. PerturbaciónIntermedia

Connel, 1978

H.Compensación deDimensiones de Nicho

MacArthur, 1965; Levine, 1968

Hutchinson, 1958

TEORÍA DE COMPETENCIA

TEORÍA DE NICHO

HIPÓTESISDE

DEPREDACIÓN

Paine, 1966

EspeciesClaves (Paine, 1966)

Planos de FaseRosenzweig &

MacArthur, 1963

Prey SwitchingMurdoch, 1969

Modelación Tipo Lotka -Volterra (Maynard, Smith & Slatkin, 1973;

Kassel & May, 1974 Kassel, 1978)

TEORÍA DEFORRAJEO

ÓPTIMO

MacArthur &Pianka, 1966;Emlen, 1966

Dieta ÓptimaEmlen, 1966;Pullman, 1974

Uso Óptimode Parches

Charnov, 1976

Búsqueda ÓptimaNorberg, 1977;

Pyke, 1978TEORÍA DE DEPREDACIÓN

H. Desplazamientodel CarácterLack, 1944

Ciclo del TaxónWilson, 1961

TEORÍA DEBIOGEOGRAFÍA

DE ISLAS

MacArthur & Wilson, 1965

H.Compresiónde Nicho

MacArthur & Wilson, 1965

TEORÍA DE SUCESIÓN

Tansley, 1935;Clements, 1936

ESTUDIO DE COMUNIDADES BIOLÓGICAS

Tramas y Subtramas Tróficas (Paine, 1980 y 1997); Competidores Dominantes y Subordinados (Martínez & Lawton, 1995; Navarrete & Castilla, 2003); Ingenieros Ecosistémicos (Jones, Lawton & Shachak 1994); Especies Claves (Paine, 1966; Menge et al. 1994); Gremios o Guilds; Mutualismo Indirecto (Levine, 1980);

Biodiversidad Biológica (Wilson, 1988; Pimm, 1991 y 1993); Botton-Up versus Top-Down (Menge, 1992); El Hombre como parte de los Ecosistemas Marinos (Castilla, 1999).

La Ecología y su relación con otras disciplinas

De acuerdo con Krebs (1978), la Ecología es una ciencia interdisciplinaria, siendo al menos cuatro, las ciencias que se encuentran en íntima relación como son: Fisiología, Genética,

Etología y Evolución

Jerarquía de los niveles de organización de la materiaPARTÍCULAS

ELEMENTALES

electrones

protones

neutrones

quásars

ÁTOMOS

MOLÉCULAS

INANIMADO

VIVIENTE CELULAS

ORGANISMO

POBLACIONES

COMUNIDADES

ECOSISTEMAS

BIOMAS

REGIONESBIOGEOGRÁFICAS

BIOSFERA

UNIDADES DECLASIFICACIÓN

ECOLÓGICA

UNIDADES DECLASIFICACIÓN

BIOGEOGRÁFICA

TEJIDOS ORGANOS

SISTEMASDE ORGANOS

ESPECIES

GENEROS

FAMILIAS

ORDENES

CLASES

TIPOS=PHYLUM

REINOS

UNIDADES DECLASIFICACIÓNTAXONÓMICA

ORGANELOS

Los niveles de organización se refieren a como se encuentra estructurado un sistema determinado, desde el

nivel más simple hasta los niveles más complejos.Existen distintos niveles de organización de la materia de

acuerdo a su tamaño y función, generalmente corresponde a una forma en que los científicos clasifican

los patrones de la materia que se encuentran en la naturaleza:

NIVELES DE ORGANIZACIÓN EN ECOLOGÍA

Biósfera: Es el conjunto de organismos y ecosistemas del planeta.

Ecosistemas: sistema funcional formado por una comunidad integrada en su medio.

Comunidades: grupos de poblaciones de distintas especies que coexisten o cohabitan en tiempo y espacio.

Poblaciones: conjunto de organismos de la misma especie que conviven en tiempo y espacio.

Organismo: unidad funcional, con un genotipo distinto que le da propiedades y características distintas.

Universo

Galaxias

Sistemas solares

Planetas

Tierra

Biosfera

Ecosistemas

Comunidades

Poblaciones

Organismos

Sistemas de órganos

Órganos

Tejidos

Células

Protoplasma

Moléculas

Átomos

Partículas subatómicas

ÁmbitoÁmbito de la de la

ECOLOGÍAECOLOGÍA


BIOSFERA

Mares y Continentes

Regiones

Paisajes

Sitios Poblaciones

Comunidades

Ecosistemas

Biomas

Uni

dade

s

Geo

gráf

icas

Unidades

Ecológicas

Niveles de integración: aproximación geográfica y ecológica.

¿Qué relación existe entre los niveles de ¿Qué relación existe entre los niveles de organización y sus propiedades organización y sus propiedades

emergentes? emergentes?

Cada nivel dentro de un sistema complejo Cada nivel dentro de un sistema complejo cumple el papel de interfase entre el nivel cumple el papel de interfase entre el nivel superior y el inferior.superior y el inferior.

Las características de un nivel de organización Las características de un nivel de organización son el resultado de las interacciones entre los son el resultado de las interacciones entre los elementos que lo constituyen.elementos que lo constituyen.

La estructura de un nivel no puede conocerse La estructura de un nivel no puede conocerse sólo a través de sus partes, sino también por los sólo a través de sus partes, sino también por los procesos que los relacionan.procesos que los relacionan.

¿Qué aspectos o propiedades deben ¿Qué aspectos o propiedades deben estudiarse de cada nivel?estudiarse de cada nivel?

Cada nivel de organización pueden contener Cada nivel de organización pueden contener varios aspectos a estudiar según diferentes varios aspectos a estudiar según diferentes puntos de vista.puntos de vista.

Cuanto mas aspectos se incluyan mas Cuanto mas aspectos se incluyan mas completo será el estudio del nivel en completo será el estudio del nivel en cuestión.cuestión.

Ejemplo ...Ejemplo ...

Un ecosistema puede ser descrito a partir de su Un ecosistema puede ser descrito a partir de su flujo de energía, su ciclo de nutrientes, su flujo de energía, su ciclo de nutrientes, su estructura trófica, la dinámica de sus componentes estructura trófica, la dinámica de sus componentes biológicos, etc.biológicos, etc.

Esas descripciones no son excluyentes, sino Esas descripciones no son excluyentes, sino complementarias.complementarias.

Todas las descripciones son válidas y contribuyen Todas las descripciones son válidas y contribuyen a conocer el ecosistema.a conocer el ecosistema.

Niveles de organización y escalas Niveles de organización y escalas espacio temporalesespacio temporales

La dinámica de los sistemas ecológicos se La dinámica de los sistemas ecológicos se presenta en una amplia gama de escalas de presenta en una amplia gama de escalas de espacio y tiempo.espacio y tiempo.

Dependiendo de la escala, algunos aspectos del Dependiendo de la escala, algunos aspectos del sistema parecen constantes y otros aparecen sistema parecen constantes y otros aparecen como dinámicos.como dinámicos.

Los componentes dentro de los niveles parecen Los componentes dentro de los niveles parecen aislados unos de otros porque operan a tasas o aislados unos de otros porque operan a tasas o velocidades diferentes.velocidades diferentes.

Ejemplo …Ejemplo …(estructura espacial vertical)(estructura espacial vertical)

Las hojas de los árboles tomadas en forma Las hojas de los árboles tomadas en forma individual (un nivel bajo) responden muy individual (un nivel bajo) responden muy rápidamente a los cambios momentáneos en energía rápidamente a los cambios momentáneos en energía lumínica y concentración de COlumínica y concentración de CO22..

El crecimiento de estos árboles (un nivel mayor) El crecimiento de estos árboles (un nivel mayor) responde muy lentamente a los cambios de corto responde muy lentamente a los cambios de corto plazo.plazo.

Los cambios de corto plazo en luz y COLos cambios de corto plazo en luz y CO22 no serían no serían

detectados en los anillos de crecimiento anual del detectados en los anillos de crecimiento anual del árbol dado que el mas bajo nivel sólo ha árbol dado que el mas bajo nivel sólo ha comunicado el promedio al nivel superior comunicado el promedio al nivel superior

Ejemplo …Ejemplo …(estructura espacial horizontal)(estructura espacial horizontal)

Una comunidad vegetal formada por subsistemas en Una comunidad vegetal formada por subsistemas en áreas soleadas y sombreadas.áreas soleadas y sombreadas.

La interacción ocurre en ciertos momentos del día La interacción ocurre en ciertos momentos del día cuando los árboles limitan la llegada de luz al pasto, cuando los árboles limitan la llegada de luz al pasto, afectando su tasa de fotosíntesis, al mismo tiempo, el afectando su tasa de fotosíntesis, al mismo tiempo, el pasto a través del consumo de agua también afectaría pasto a través del consumo de agua también afectaría en ciertos momentos del año la tasa de fotosíntesis de en ciertos momentos del año la tasa de fotosíntesis de los árboles.los árboles.

Al analizar la producción neta del ecosistema (un nivel Al analizar la producción neta del ecosistema (un nivel superior) ambas tasas son integradas, minimizando las superior) ambas tasas son integradas, minimizando las variaciones de cada uno de los componentes.variaciones de cada uno de los componentes.

Ejemplo II.Ejemplo II.

La acumulación de materia orgánica en un bosque La acumulación de materia orgánica en un bosque puede ser distinta como resultado de la escala puede ser distinta como resultado de la escala empleada.empleada.

Según la escala de tiempo empleada, sean siglos, Según la escala de tiempo empleada, sean siglos, años o días los patrones de acumulación de materia años o días los patrones de acumulación de materia orgánica son distintos como resultado de procesos orgánica son distintos como resultado de procesos totalmente distintos.totalmente distintos.

Siglos

Días

Años

M.O

. (g

.m-2)

M.O

. (g

.m-2)

M.O

. (g

.m-2)

Cambios en la acumulación de la M. O. por escala de tiempo

En siglos, la dinámica es lenta debido a la acumulación como resultado de la sucesión.

En años, se observan los procesos de descomposición estacional de la M. O.

Los procesos diarios muestran las fluctuaciones de la M.O. debidas al viento y los insectos.

Aproximaciones Ecológicas

INDIVIDUO- Un individuo es un ser vivo, de cualquier especie.

Por ejemplo, un gato, un perro, un elefante, un fresno, un naranjo, un humano, una mosca, una araña, un zacate, una amiba, una salmonela, un avestruz, etc.

Ámbito de estudio de la Ecología

ESPECIE- Es un conjunto de individuos que poseen el mismo genoma. Genoma es el conjunto de genes que determinan las características fenotípicas de una especie.

Por ejemplo, Felis catus (gato), Fraxinus greggii (fresno), Paramecium

caudatum (paramecium), Homo sapiens (Humano), etc.


POBLACIÓN- Es un conjunto de individuos que pertenecen a la misma especie y que ocupan el mismo espacio y tiempo.

Por ejemplo, población de amibas en un estanque, población de ballenas en el Golfo de California, población de encinos en Chapa de Mota, población de cedros en Veracruz, Mex. etc.


COMUNIDAD- Es un conjunto de poblaciones que ocupan el el mismo hábitat en un tiempo determinado.

Por ejemplo, una comunidad de Savana formada por arbustos, gramíneas, cebras, hienas, leones, liebres, escarabajos, lagartijas, etc.


También se dice que es una interacción entre una comunidad y el ambiente que le rodea. Ejemplo, charcas, lagos, océanos, cultivo, bosque, etc.

Ámbito de estudio de la EcologíaECOSISTEMA- Es una unidad auto-funcional de la ecología, donde se combinan e interactúan los componentes bióticos y los factores

abióticos.

BIOMA- Es un conjunto de comunidades vegetales que ocupan la misma área geográfica. Por ejemplo, Tundra, Taiga, Desierto, Bosque Templado Caducifolio, Bosque de Coníferas, Bosque tropical lluvioso, Sabana etc.


BIÓSFERA (BIOSFERA)- Unidad ecológica constituida por el conjunto de todos los ecosistemas del planeta Tierra. Es la parte de nuestro planeta habitada por todos los seres vivos.


Alcances del estudio en la Ecología

Ecología Conductual

Estudia cómo una planta o un animal están adaptados a su ambiente en relación a mecanismos conductuales.

Ejemplo: Comunicación en insectos

Vocalizaciones en Cetáceos

Ecología Fisiológica

Estudia cómo los organismos individuales interactúan con sus ambientes en relación con los procesos Bioquímicos y Fisiológicos

Ejemplo:• Adaptaciones a la vida en el desierto

• Adaptaciones al buceo profundo


Cómo y porqué las poblaciones cambian en tamaño y localización a lo largo del tiempo

Ecología Poblacional

Ejemplo:

• Migraciones

• Explotación pesquera


Ecología Poblacional Cómo y porqué las poblaciones cambian en tamaño y localización a lo largo del tiempo

Con herbívoro Sin herbívoro

Ejemplo:

• Relaciones inter-específicas


Ecología de Comunidades

Las distribuciones de las poblaciones están influenciadas por interacciones biológicas (competencia, depredación) y factores ambientales locales (Temperatura, nutrientes, etc)

Ejemplo:

• Comunidades marinas


Ecología de Ecosistemas

Es el estudio de las interacciones de los organismos con el transporte y flujo de energía y materia.

Cómo la energía o materia se mueve entre los organismos de diferentes especies y en el medio ambiente.

Ejemplo:

• Bosque

• Lago


Ecología del Paisaje

Estudia las interacciones entre los patrones paisajistas o “parches” y los procesos ecológicos:

Cuáles son las causas y consecuencias del ambiente ajustado en “parches”.

Ejemplo:• Estudios forestales• Ordenamiento Ecológico


Ecología Humana

Estudia cómo los seres humanos han afectado y están afectando el ambiente y las relaciones ecológicas.

Ejemplo: • Manejo de Recursos naturales


Objeto de la Ecología

El objetivo básico de la ecología es investigar los procesos contemporáneos que determinan la distribución y abundancia de los individuos, para ello, es necesario plantear algunas preguntas, como son:

¿Dónde se encuentra el organismo? (Distribución)

¿Cuantos organismos hay? (Abundancia)

¿Cómo se comporta la densidad del organismo en el tiempo? (Dinámica)

Para responder estas preguntas, se pueden abordar desde tres puntos de vista distintos:

Descriptivo: cuando solo se quiere describir los grupos de vegetación, de animales, etc.

Funcional: cuando se quiere identificar, analizar sus problemas y detectar relaciones, causas y respuestas de cómo funcionan.

Evolutivo: cuando se quiere conocer el proceso histórico por lo que los organismos han pasado y han sido favorecidos por la selección natural y que a propiciado su adaptación para encontrarlos en la actualidad.

Objeto de la Ecología

ECOLOGIA Y OTRAS APROXIMACIONES

Distinciones importantes

Ecología es una ciencia

Ambientalismo es una causa, sin apoyo científico

Conservación biológica es la integración de la ecología con otras disciplinas, usando la ciencia como soporte de causas políticas

ECOLÓGIA VS ECOLOGISMO

La ECOLOGÍA es una Ciencia. Es un cuerpo de conocimiento ordenado, que usa un método y contiene un cuerpo de Hipótesis, Teorías, Principios y Paradigmas.

El ECOLOGISMO es una Corriente de Opinión, que está basado en el tipo de información que se maneja, el grado de Conocimiento y el propósito de dar mayor o menor importancia a ciertos factores más que a otros.

Como fruto conjugado del trabajo militante de algunos científicos y de los grupos de información y presión sobre la temática ecológica se fueron creando, durante la década de 1960, numerosas organizaciones en favor del medio ambiente que dieron origen al ecologismo, entendido como una aptitud militante en pro de la salvaguarda del entorno, continuamente agredido como consecuencia del actual sistema de civilización industrial, excesivamente orientado hacia el crecimiento económico a corto plazo.


La utilización del término "ecologismo" para definir la nueva corriente de pensamiento y de acción militante, es adecuada ya que su objetivo principal consiste precisamente en sensibilizar a la opinión pública acerca de las leyes fundamentales de la ecología que condicionan la propia supervivencia de la humanidad.

Por otro lado, la inmensa mayoría de las acciones llevadas a cabo por los ecologistas tienen como justificación la defensa del entorno amenazado por un proyecto técnico o especulativo concreto (centrales nucleares, urbanizaciones, industrias contaminantes, transportes peligrosos, etc.).


Dentro del ecologismo existen, como es lógico, grupos de muy variada ideología política. Sin embargo, es denominador común de las principales corrientes el convencimiento de que la actual tecnología provoca transformaciones que son sensibles a escala planetaria.

Sus convencimientos se enfocan a extremar precauciones para no provocar desequilibrios que comprometan la frágil zona en que es posible la vida, la llamada biosfera, si no en su totalidad, sí, como mínimo, en aspectos que pueden ser fundamentales para la supervivencia del hombre sobre la Tierra.


En Estados Unidos, los movimientos ecologistas se han demostrado especialmente eficaces, debido a la vigencia de la Freedom

Information Act, que autoriza a todos los ciudadanos al libre acceso a toda la

información disponible acerca de cualquier proyecto, salvo los considerados secretos de

Estado.


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