Ecología de Poblaciones

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Orientación Ciencias Naturales 3er. año Carga Horaria: 3 horas presenciales

1 hora virtual

ECOLOGÍA DE POBLACIONES (Ecología I)

Departamento de Aplicación Docente-

Universidad Nacional de Cuyo

2014

Ecología de Poblaciones 2014

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EJE 1: ECOLOGÍA Y AMBIENTE

1. LA ECOLOGIA COMO CIENCIA

¿ECOLOGÍA o ECOLOGISMO?

¿Podremos cuidar la Ecología?

Si definimos la Ecología como ciencia, una persona que trabaja en Ecología no es un ecologista, como no podría ser biologista quien trabaja en Biología. Una persona que se dedica a la Ecología es un ecólogo o un científico especializado en ecología. Alguien puede ser ecologista o ambientalista o conservacionista, puede ser vegetariano, puede ser socio de Greenpeace, pero no por eso es un ecólogo. Ecología y ecologismo son diferentes cosas. ¿Cuántos de nosotros en algún momento hemos escuchado o dicho la frase: "Cuidemos la ecología"? ¿Cuál es el mensaje que se quiere trasmitir? ¿Hay que cuidar el estudio de las interacciones entre organismos? ¿el estudio de su distribución y abundancia o el estudio de los ecosistemas? No. Seguramente se quiere trasmitir actitudes de respeto hacia el ambiente o de conservación del medio, que poco tienen que ver con el significado de lo expresado.

En este sentido, es necesario remarcar el carácter científico de la Ecología y aclarar que es diferente al movimiento llamado ecologismo. El ecologismo es un movimiento ideológico que promueve la defensa del ambiente. Ambos conceptos no son mutuamente excluyentes, es decir que un ecólogo puede ser ecologista y viceversa, pero no son la misma cosa.

Entonces si la Ecología es una Ciencia….. tiene todas las características de una ciencia:

La ciencia es una manera determinada de comprender el mundo y

se basa en que:

- Podemos obtener información precisa sobre el universo a través de nuestros sentidos o del uso de instrumentos.

- Para explicar el mundo natural se utilizan datos del

mundo natural. - Las ideas científicas se desarrollan mediante el

razonamiento y la observación y medición. - Las conclusiones de la ciencia son fiables (porque

están basadas en evidencias), pero provisorias (la ciencia siempre es un trabajo en curso)

- La ciencia no es dogmática (no es cuestión de creencia) - La ciencia existe en un contexto cultural ya que depende fuertemente del lugar y

momento histórico en donde se produzca.

- La ciencia se corrige a sí misma. - La ciencia es el producto de un esfuerzo humano.

DEFINICIONES DE LIBRO

“Ecología es el estudio científico de las relaciones entre los organismos y su ambiente”, Haeckel (1869)

“El estudio científico de las interacciones que determinan la distribución y abundancia de los organismos”,

Krebs (1972)

“Ecología es la Biología de los Ecosistemas”, Margalef (1974)

“Es el estudio de la estructura y función de la naturaleza”, Odum (1971)


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Niveles de organización de la materia

La materia se agrupa y se organiza en niveles cada vez más complejos. Las partículas subatómicas- electrones, protones y neutrones- forman átomos que se organizan en moléculas. A su vez las moléculas, organizadas de forma especial, constituyen las células, que son unidades en las cuales aparece, como propiedad, la vida. Una célula puede ser por sí sola un organismo (unicelular) u organizarse con otras células y formar un ser pluricelular. Algunos organismos pluricelulares simples alcanzan únicamente el nivel pluricelular tejidos, como las esponjas. En la mayoría de los organismos pluricelulares, sin embargo, los tejidos forman órganos, que se organizan en sistemas orgánicos y forman un organismo complejo.

A su vez, cada organismo vive en un tiempo y un lugar determinado. El conjunto de individuos de la misma especie, que comparten el mismo espacio en el mismo tiempo, forman una población. Si se considera al conjunto de poblaciones que intractúan entre sí y que comparten el mismo espacio y tiempo, se habla de comunidades. Una combinación de las comunidades bióticas y los elementos abióticos se conoce como sistema ecológico o ecosistema. Desde un punto de vista global, la superficie de la Tierra puede verse como un ecosistema único. La complejidad de esta organización no está determinada sólo por la cantidad de materia que integra cada nivel. Cada nuevo nivel de organización presenta características nuevas y propias, que no resultan simplemente de la suma de las propiedades de los componentes del nivel anterior.

partículas subatómicas

átomo

molécula

célula

sistema

órgano

tejido

población

organismo / individuo

comunidad

ecosistema

Partículas inertes

Sistemas vivos

ECOLOGÍA


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ESTRUCTURA DEL AMBIENTE

Decíamos anteriormente que:

“La ecología es la ciencia que estudia a los seres vivos, su ambiente, su distribución y abundancia y cómo esas propiedades son afectadas por la interacción entre los organismos y su ambiente.”

Entonces ahora nos centraremos en eso que llamamos “ambiente”

¿Qué es el ambiente?

El ambiente de un sistema ecológico (individuo, población, etc.) consiste en todos aquellos factores y fenómenos externos al organismo que influyen sobre él, ya se trate de factores físicos o químicos (abióticos) o de otros factores biológicos (Begon et al. 1988). Un concepto básico de la Ecología es el de ambiente multidimensional, formado por numerosos factores externos que actúan sobre los organismos. A su vez los factores ambientales interactúan entre sí y el efecto de uno de ellos depende a menudo de los demás. Por ejemplo, una siesta de verano hace mucho calor, pero la presencia de árboles disminuye la temperatura bajo su sombra.

Dentro de los factores ambientales que influyen sobre los

organismos, se pueden distinguir dos tipos: los reguladores y los recursos. Los recursos son factores ambientales consumidos directamente por los organismos: constituyen la materia de la cual están constituidos, la energía que intervienen en sus actividades, y los lugares o espacios en los que pasan sus ciclos vitales. Todas las cosas consumidas directamente por los organismos son recursos para él. En este caso, la palabra consumida se da en un sentido amplio de disminución de las reservas. Ejemplos de los recursos son los nutrientes minerales de las plantas, el hueco de un árbol donde anida un pájaro, o las presas de un predador. En cambio los reguladores o condiciones, son factores que inciden directamente en la naturaleza y velocidad de la utilización de los recursos, pero que nos son consumidos por los organismos. Un ejemplo típico de regulador es la temperatura. Una condición puede ser modificada por la presencia de un organismo (por ej. la temperatura debajo de la copa de un árbol) pero no es consumida o agotada por el mismo, ni puede resultar menos disponible a un organismo por la presencia de otro. HÁBITAT Y NICHO ECOLÓGICO

Los organismos de cualquier especie sólo pueden sobrevivir, crecer, reproducirse y mantener una población viable dentro de ciertos límites de condiciones y recursos.

El hábitat es un espacio real (yo podría obtener las coordenadas geográficas de ese hábitat) y por tanto puede ser compartido ya que en un mismo hábitat conviven diversas especies de organismos. En cambio el nicho no es un espacio real, sino un concepto que incluye múltiples variables, las del hábitat y muchas más. Incluye también el papel que desempeñan los individuos, y demás variables que influyen en su vida, por ejemplo: qué come, cuándo lo hace, cómo lo hace, horas de actividad, lugar de nidificación, profundidad de la cueva, etc. El nicho es único para cada especie, y si en algún punto de esas dimensiones se superponen los nichos de dos individuos se desencadena la competencia. Entonces, el concepto de nicho se refiere no sólo al espacio físico ocupado por un organismo (éste es su hábitat), sino también a su papel funcional en la comunidad (rol trófico) (nicho multidimensional).


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ELEMENTOS FÍSICOS DEL AMBIENTE EL AGUA

Importancia Ecológica del Agua

La vida en este planeta comenzó en el agua y actualmente, dondequiera que encontremos agua líquida, la vida también se encuentra presente. Hay organismos unicelulares que viven en la ínfima cantidad de agua que se adhiere a un grano de arena. Algunos tipos de algas se encuentran sólo en las superficies inferiores en fusión de los témpanos de hielo polares. Ciertas bacterias pueden tolerar el agua casi hirviente de las fuentes termales. En el desierto, las plantas cumplen un ciclo de vida completo, “de semilla a flor a semilla’’, después de un único aguacero. En las selvas tropicales, el agua que se almacena en las hojas de las plantas forma un microcosmos, en el que muchos pequeños organismos crecen, desovan y mueren.

Las propiedades del agua son consecuencia de su estructura molecular y son responsables de la “aptitud” del agua para desempeñar su papel en los sistemas vivos. El agua está constituida por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno (H2O) que se mantienen unidos por enlaces puente hidrógeno. La molécula de agua es polar, con una zona débilmente negativa y dos zonas débilmente positivas; en consecuencia, entre sus moléculas se forman enlaces débiles. Este tipo de enlaces, que unen un átomo de hidrógeno con carga positiva débil y que forma parte de una molécula, con un átomo de oxígeno que posee carga negativa débil y que pertenece a otra molécula, se conoce como puentes de hidrógeno.

PROPIEDADES DEL AGUA Fuerzas de adhesión, cohesión y tensión superficial. A raíz de la existencia de los puentes de hidrógeno que mantienen unidas a las moléculas de agua (cohesión), el agua tiene un alto calor específico (la cantidad de calor que una cantidad de sustancia requiere aumentar su temperatura). También tiene un alto calor de vaporización (el calor requerido para que un líquido cambie a gas) y un alto calor de fusión (el calor requerido para que un sólido pase al estado líquido). Es decir que tiene gran estabilidad térmica.

Además tiene una alta tensión superficial por lo que las moléculas de agua, en la interfase aire-agua, son atraídas más fuertemente por las moléculas de agua vecinas que por el aire con el que están en contacto. Cuando la

superficie del agua está en contacto con aire o con aceites y grasas se

comporta como si estuviera recubierta por una membrana elástica.

La tensión superficial evita el paso de burbujas por los pequeños tubos. Además los insectos livianos pueden caminar sin hundirse. La polaridad de la molécula de agua es responsable de la adhesión del agua a otras sustancias polares, de aquí su tendencia al


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movimiento capilar. Esto es el ascenso de una columna de agua por un tubo muy delgado. En conjunto, la cohesión, adhesión y tensión superficial permiten que el agua ascienda por los tubos de una planta desde el suelo hacia las hojas. Al transpirar las hojas, producen una succión que hace que la columna de agua ascienda. Debido a la adhesión, las moléculas de agua se fijan a las paredes del tubo y a la cohesión forman una columna continua de agua. Al subir, el agua produce una corriente de absorción por las raíces que conduce minerales disueltos en el suelo hacia la raíz y los lleva a todos los órganos de la planta.

FUNCIONES BIOLÓGICAS DEL AGUA Función de transporte: De modo similar, la polaridad del agua la hace un buen

solvente para iones y moléculas polares. Al ser un buen solvente, es el medio donde se realizan las reacciones metabólicas. Además participa como “vehículo” en el transporte de sustancias en el interior del organismo y en su intercambio con el medio ambiente facilitando el aporte de sustancias nutritivas y la eliminación de productos de desecho.

Función estructural: El agua tiene un gran valor como componente celular ya que constituye la mayor parte de la masa de las células y las organelas celulares, que contienen desde un 50 hasta un 90% de agua. La elevada cohesión de las moléculas permite al agua dar volumen a las células, turgencia a las plantes e incluso actuar como esqueleto hidrostático en algunos animales invertebrados.

Función mecánica amortiguadora: El ser un líquido incompresible le permite ejercer esta función en las articulaciones de los animales vertebrados, lo que evita el contacto entre los huesos.

Función termorreguladora: El elevado calor específico del agua permite mantener constante la temperatura interna de los seres vivos. El elevado calor de vaporización explica la disminución de temperatura que experimenta un organismo cuando el agua se evapora en la superficie del cuerpo de un ser vivo.

Permite la vida acuática en climas fríos: Su mayor densidad del agua líquida explica que al descender la temperatura, se forma una capa de hielo en la superficie, que flota y aisla al agua líquida que queda debajo; este hecho permite la supervivencia de muchas especies. Además es transparente a la radiación visible, permite la penetración de la luz a grandes profundidades garantizando la fotosíntesis de las algas.

Nuestro planeta se caracteriza porque la mayor parte de su superficie, está cubierta por agua en estado líquido. Un 97% de la hidrosfera está constituida por los océanos de agua salada, que cubren el 71% de la superficie terrestre. Solamente una pequeña porción del agua de la Tierra, el 3%, es agua dulce; aproximadamente el 2% de las reservas, se encuentran congeladas en forma de hielo y nieve en los casquetes polares, glaciares y nevados. Del agua continental, tan solo el 1%, se encuentra superficial en ríos, lagos, ciénagas, humedales y puede ser utilizada por las plantas; el resto se infiltra profundamente formando depósitos subterráneos. Por último, el agua de las nubes, la niebla y el vapor de agua representa una cantidad ínfima de la reserva hídrica. La tierra es un planeta excepcional porque casi toda su agua se encuentra en forma líquida. Las investigaciones con sondas espaciales, demuestran que en Marte el agua que puede haber, estaría en forma de hielo, dadas las temperaturas que allí imperan y en Venus, debido al calor, el agua solo se encontraría en forma de vapor. EL SUELO

Se denomina suelo a la parte superficial de la corteza terrestre, biológicamente activa, que proviene de la desintegración o alteración física y química de las rocas y de los residuos de las actividades de los seres vivos que se asientan sobre ella. Los suelos son sistemas complejos donde ocurren una vasta gama de procesos químicos, físicos y biológicos que se ven reflejados en la gran variedad de suelos existentes en la tierra. Son muchos los procesos que pueden contribuir a crear un suelo particular, algunos de estos son: los sedimentos que transporta el viento, los cursos de agua, ruptura de rocas y deposición de material orgánico. FORMACIÓN DEL SUELO De un modo simplificado puede decirse que las etapas de la formación del suelo son las siguientes: - Disgregación mecánica de las rocas. - Transformación química de los materiales que quedan.


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- Instalación de los seres vivos (microorganismos, líquenes, musgos, etc.) sobre ese sustrato inorgánico. Esta es la fase más significativa, ya que con sus procesos vitales y metabólicos, continúan la transformación de los minerales, iniciada por mecanismos inorgánicos. Además, los restos vegetales y animales a través de la fermentación y la putrefacción enriquecen ese sustrato. - Mezcla de todos estos elementos entre sí, y con agua y aire presentes en los poros.

La formación de un suelo profundo y complejo requiere, en condiciones naturales, largos períodos de tiempo y el mínimo de perturbaciones. Donde las circunstancias ambientales son más favorables, el desarrollo de un suelo a partir de un sustrato geológico bruto requiere cientos de años, que pueden ser miles en climas y geografías menos favorables. ESTRUCTURA DEL SUELO

En el suelo hay pequeñas cavidades llamados poros, que contiene aire y agua. Las raíces de las plantas y otros organismos utilizan el agua y el aire para su hidratación y respiración. La porosidad del suelo es el volumen de suelo no ocupado por las partículas sólidas, e incluye la macroporosidad y la microporosidad, según el tamaño de los poros. Entre las partículas más grandes como en la arena u otros agregados predominan poros grandes (macroporos) entre las partículas pequeñas, tales como en la arcilla, predominan pequeños poros (microporos).

Los macroporos son responsables de la aireación, el movimiento del agua y la penetración de las raíces, y los microporos son responsables de la retención del agua por el suelo (capilaridad). Debido a la respiración de las raíces de las plantas y los microorganismos del suelo, hay un aumento de dióxido de carbono (CO2) y un consumo de oxígeno (O2), lo que requiere una constante renovación de la composición del aire del suelo. El agua, junto con los iones orgánicos e inorgánicos en solución, forma la solución del suelo. Ésta es importante como una fuente de agua para las plantas, las cuales absorben nutrientes por medio de las

raíces. Los nutrientes esenciales son los iones inorgánicos de la solución del suelo (como compuestos nitrogenados, potasio, calcio, magnesio, entre otros). La solución del suelo por lo general ocupa los microporos. En un suelo empapado, todos los poros están llenos de agua (suelo saturado) y en un suelo que está seco los poros están llenos de aire. Cuando se retira la cubierta del suelo original o se utiliza en procesos productivos como la agricultura o la ganadería, a menudo el suelo sufre una disminución de la porosidad y una consecuente modificación en su fertilidad. IMPORTANCIA DE LA COBERTURA VEGETAL SOBRE EL SUELO Las plantas sostienen el suelo con sus raíces, lo enriquecen de materia orgánica con sus materiales de descarte y en algunos casos enriquecen también su actividad microbiana. El suelo es importante porque, además de moderar el ciclo del agua, alberga las semillas, les proporciona soporte físico mientras germinan y


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maduran en plantas adultas. Además el suelo retiene y entrega nutrientes a las plantas, alberga las bacterias responsables de la descomposición de la materia orgánica y de la fijación de nitrógeno atmosférico. Esta capa de material orgánico, como hojas en descomposición y madera, presente en el suelo, absorbe el agua de lluvia en lugar de que ésta se escurra. Cuando no hay vegetación cubriendo el suelo, la lluvia golpea directamente, en lugar de gotear gradualmente desde las ramas y caer suavemente sobre el piso. Cuando llueve, más agua golpea más fuertemente el suelo, arrastrándolo. Al remover la cubierta de vegetación protectora que cubre el suelo es posible que la erosión hídrica y eólica eliminen los fértiles estratos superiores del suelo, además de impedir la infiltración del agua de lluvia. Con frecuencia, el resultado de la deforestación es la erosión del suelo. Una extensa erosión puede provocar deslizamientos de terrenos. En ese caso, la lluvia fluye sin que nada la detenga. Cuando esto último ocurre, las lluvias intensas arrastran grandes cantidades de tierra produciéndose los temibles aluviones, como los de los años 1788, 1895, 1913, 1934, 1960, 1970. Estos aluviones provocaron en Mendoza numerosas víctimas y cuantiosos daños materiales.

LA ATMÓSFERA

La atmósfera se compone de varios estratos esféricos concéntricos separados por estrechas zonas de transición. Aún no se ha determinado el límite superior de la atmósfera pero los satélites artificiales han puesto de manifiesto que hasta los 1000 o 1200Km por encima del nivel del mar se encuentran partículas gaseosas atraídas por la gravedad. Más del 99% de la masa de la atmósfera se concentra en los primeros 40 km. desde la superficie terrestre y a medida que la distancia desde la Tierra aumenta, la cantidad de gases que contiene va disminuyendo.

La atmósfera aumenta o disminuye su volumen por la acción de la temperatura. Esto da lugar a cambios de presión y origina que la atmósfera se expanda y se contraiga. Por ser una capa gaseosa, la atmósfera adopta la forma de la Tierra, ya que los gases de las regiones polares se contraen al enfriarse y su espesor es menor. Todo lo contrario ocurre en la zona ecuatorial, donde las temperaturas altas dilatan los gases y aumentan el espesor de la atmósfera.

La composición de la atmósfera

Casi la totalidad del aire (un 95 %) se encuentra a menos de 30 km de altura, encontrándose más del 75 % en la troposfera. El aire forma en la troposfera una mezcla de gases bastante homogénea, hasta el punto de que su comportamiento es el equivalente al que tendría si estuviera compuesto por un solo gas.

Nitrógeno (N2): constituye el 78 % del volumen del aire. Es un gas inerte, es decir, que no suele reaccionar con otras sustancias.

Oxígeno (O2): representa el 21 % del volumen del aire. Es un gas muy reactivo y la mayoría de los seres vivos lo necesita para respirar.

Otros gases: del resto de los gases de la atmósfera, el más abundante es el argón (Ar), que

contribuye en 0,9 % al volumen del aire. Es un gas noble que no reacciona con ninguna sustancia.

Dióxido de carbono (CO2 ) Representa el 0,03 % del volumen del aire y participa en procesos muy importantes. Las plantas lo necesitan para realizar la fotosíntesis, y es el residuo de la respiración y de las reacciones de combustión. Este gas, muy por detrás del vapor de agua, ayuda a retener el calor de los rayos solares y contribuye a mantener la temperatura atmosférica dentro de unos valores que permiten la vida.

Ozono (O3 ) es un gas minoritario que se encuentra en la estratosfera. Es de gran importancia para la vida en nuestro planeta, ya que su producción a partir del oxígeno atmosférico absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta procedentes del Sol.

Vapor de agua: se encuentra en cantidad muy variable y participa en la formación de nubes. Es el principal causante del efecto invernadero.

Partículas sólidas y líquidas: en el aire se encuentran muchas partículas sólidas en suspensión,

como por ejemplo, el polvo que levanta el viento o el polen. Estos materiales tienen una distribución muy

variable, dependiendo de los vientos y de la actividad humana. Entre los líquidos, la sustancia más importante es el agua en suspensión que se encuentra en las nubes.


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Troposfera

Es la capa más cercana a la superficie terrestre, donde se desarrolla la vida y ocurren la mayoría de los

fenómenos meteorológicos. Tiene unos 8 km de espesor en los polos y alrededor de 16 km en el ecuador. En

esta capa la temperatura disminuye con la altura alrededor de 6,5 °C por kilómetro. La troposfera contiene

alrededor del 75 % de la masa gaseosa de la atmósfera, así como casi todo el vapor del agua.

Estratosfera

Es la capa que se encuentra entre los 10 km y los 50 km de altura. Los gases se encuentran separados

formando capas o estratos de acuerdo a su peso. Una de ellas es la capa de ozono que protege a la Tierra

del exceso de rayos ultravioleta provenientes del Sol. Las cantidades de oxígeno y anhídrido carbónico son

casi nulas y aumenta la proporción de hidrógeno. Actúa como regulador de la temperatura, siendo en su

parte inferior cercana a los -60 °C y aumentando con la altura hasta los 10 ó 17 °C.

Mesosfera

Es la capa donde la temperatura puede disminuir (o descender) hasta los -70 °C conforme aumenta su

altitud. Se extiende desde la estratopausa (zona de contacto entre la estratosfera y la mesosfera) hasta una

altura de unos 80 km, donde la temperatura vuelve a descender hasta unos -80 °C o -90 °C.

Termosfera o Ionosfera

Es la capa que se encuentra entre los 90 y los 400 kilómetros de altura. Su límite superior es la termopausa.

En ella existen capas formadas por átomos cargados eléctricamente, llamados iones. Al ser una capa

conductora de electricidad es la que posibilita las transmisiones de radio y televisión por su propiedad de

reflejar las ondas electromagnéticas. El gas predominante es el hidrógeno. Allí se produce la destrucción de

los meteoritos que llegan a la Tierra. Su temperatura aumenta desde los -73 °C hasta llegar a 1.500 °C.

Exosfera

La exosfera es la capa de la atmósfera terrestre en la que los gases poco a poco se dispersan hasta que la

composición es similar a la del espacio exterior. Es la última capa de la atmósfera, en contacto con el espacio

exterior, donde existe prácticamente el vacío. Su límite inferior se localiza a una altitud generalmente de entre

600 y 700 km, aproximadamente. Su límite con el espacio llega en promedio a los 10 000 km. Es la región

atmosférica más distante de la superficie terrestre. En esta capa la temperatura no varía y el aire pierde sus

cualidades físico–químicas. En la exosfera también se encuentran los satélites artificiales.

ADAPTACIONES DE LOS ORGANISMOS

AL AMBIENTE SECO

Características del ambiente desértico

Nuestro desierto no es el único que hay en el mundo. Casi la mitad de las áreas terrestres son desiertos y semidesiertos. Los organismos que viven en estos ambientes deben adaptarse a condiciones ambientales que no son nada agradables. En los desiertos la lluvia es muy escasa e irregular y la humedad del aire es reducida. Los rayos del sol llegan directamente sobre el terreno porque hay pocas nubes que los detengan (recordemos que las nubes están formadas por vapor de agua). De día hace mucho calor y de noche mucho frío (gran amplitud térmica), igualmente las temperaturas del verano y del invierno tienen gran amplitud. Además los vientos son muy frecuentes y violentos ya que no hay vegetación alta que pueda contenerlos. Estas condiciones de gran insolación y fuertes vientos aumentan la pérdida de agua del suelo y de las plantas, por eso se dice que la “evapotranspiración” es muy alta.


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Algunos desiertos, como el nuestro, también deben sus condiciones áridas a su ubicación geográfica detrás de la Cordillera. Los vientos húmedos que vienen del océano Pacífico se encuentran con esta barrera montañosa que obliga a los vientos a subir, enfriarse y precipitar sobre la montaña en forma de lluvia o nieve. Cuando llegan a Mendoza están secos porque ya han descargado toda su humedad en las altas cumbres.

Adaptaciones de seres vivos al ambiente árido

Las adaptaciones son características que les permiten a los organismos superar las “barreras” que

el ambiente les impone. Significa que, por más que las condiciones ambientales sean muy duras, los organismos adaptados son capaces de desarrollarse y dejar descendencia. Las características adaptativas se adquieren por mecanismos evolutivos que llevan millones de años y que nunca son definitivos pues las características ambientales cambian continuamente.

Como dijimos antes, el agua en los desiertos es un recurso escaso. Sin embargo los organismos deben conseguirla porque es un elemento fundamental para la vida. Las condiciones ambientales hacen que conseguir agua sea un problema, y cuando se consigue es otro problema mantenerla, porque las altas temperaturas y el viento hacen que se pierda fácilmente. Para superar esta barrera y mantener el equilibrio hídrico (equilibrio entre las pérdidas y las ganancias de agua) los animales y las plantas deben tener mecanismos especiales (adaptaciones). En algunos casos estos mecanismos incluyen estrategias de escape de las malas condiciones. En otros casos las estrategias consisten en tolerarlas.

ADAPTACIONES DE LAS PLANTAS

Especies de la flora mendocina Las plantas obtienen agua del suelo a través de las raíces. Éstas poseen pelos absorbentes que atrapan al agua del suelo. Luego el agua sube por el tallo hasta las hojas. En las hojas existen unos poros, llamados estomas, por donde se produce la salida y entrada de los gases de la respiración y la fotosíntesis. Cuando las estomas se encuentran abiertas también se produce la transpiración (pérdida de agua por evaporación). Esto es un problema porque no puede cerrar las estomas porque si los cierra no puede respirar, pero tampoco debe abrirlos tanto porque entonces pierde demasiada agua por transpiración. Las adaptaciones que les permiten superar este dilema ambiental tienen que ver con

escapar de la sequía: las semillas de estas plantas poseen estructuras que les permiten dispersarse por el viento o por el agua y alcanzar otros espacios. La planta invierte mucha energía en la producción de semillas porque es su esperanza de sobrevivir cuando las alcance el período seco. Otras plantas tiene ciclos de vida muy cortos que coinciden con las etapas de lluvia. Cuando llueve, la semilla germina, la planta crece, florece, se poliniza y forma nuevas semillas en un tiempo corto, que puede ser algunas semanas. Estas semillas quedan en el

Líquen sobre roca


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suelo esperando la próxima lluvia. Un ejemplo de ellas son las gramíneas o pastos. También los musgos y líquenes permanecen latentes en el suelo hasta que vuelva la etapa favorable.

tolerar la sequía: para esto necesitan estructuras que les permitan disminuir la pérdida de agua: Hojas pequeñas y/o divididas. Al disminuir la superficie de la hoja disminuye la cantidad de agua perdida por transpiración. Por ejemplo el algarrobo o la jarilla. En algunos casos las hojas se reducen tanto que quedan convertidas en pequeñas escamas, como en la cola de caballo y en el retamo. En estos casos quien realiza la fotosíntesis es el tallo verde.

- Hojas convertidas en espinas con tallos verdes como en el chañar

brea. A veces estos tallos son carnosos porque tienen tejidos que reservan agua. Por ejemplo los cactus.

- Hojas cubiertas de pelos o “pubescentes”, como en el chañar brea. - Hojas orientadas verticalmente para que los rayos solares no les

lleguen tan directamente como en la jarilla orientadora, que además tiene todas las ramas orientadas de norte a sur dejando espacios entre ellas que permiten la ventilación.

- Cubierta de sustancias resinosas que, además de disminuir la pérdida de agua es desagradable para los herbívoros que amenazan con comerla, por ejemplo en jarilla y retamo.

- Fotosíntesis repartida en el tiempo. En estos casos abren los estomas de noche para que entre el dióxido de carbono. Luego este gas es utilizado de día con los estomas cerrados.

Cactus: Opuntia sp.

Jarila: Larrea cuneifolia

Algarrobo dulce: Prosopis flexuosa

Jarila: Larrea divaricata

Algarrobo: Prosopis flexuosa


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- Epidermis engrosada con cristales de sal que reflejan parte de la luz del sol. Esto ocurre en la zampa de aspecto gris plateado.

- Raíces y tallos almacenadores de sustancias alimenticias, en forma de bulbos o tubérculos. En algunos casos las hojas almacenan sustancias y tienen un aspecto suculento, como la verdolaga.

- Raíces superficiales para absorber el agua de lluvia, o de grietas del sustrato como en el chañar brea o la pichana. En otros casos las raíces son muy profundas para alcanzar el agua de las capas freáticas, como en el algarrobo.

Adaptaciones de los animales. Fauna mendocina

Los animales del desierto deben ser capaces de mantener el equilibrio hídrico a pesar de la escasez de agua. Para lograrlo deben aprovechar la poca agua que obtienen del medio, reducir sus necesidades hídricas o ser capaces de tolerar un desequilibrio hídrico temporal, mientras el agua no está disponible. Los animales obtienen el agua tomándola directamente, ingiriéndola en los alimentos o aprovechando el agua metabólica, que se encuentra almacenada en su organismo en forma de lípidos. El agua ganada es utilizada por los animales para sus funciones vitales, y se pierde por transpiración a través de la piel o de las vías respiratorias, en la orina y la materia fecal. Por otro lado el balance hídrico está estrechamente relacionado con la regulación de la temperatura. En este sentido algunos animales son capaces de regular su propia temperatura a través del metabolismo, a ellos se les llama endotermos y son las aves y los mamíferos. Aquellos que no son capaces de esto sino que es la temperatura externa la que determina su temperatura interna se llaman ectotermos, son los invertebrados, peces, anfibios y reptiles.

Adaptaciones de los invertebrados (insectos, arácnidos, etc.) Esqueleto externo con cubierta impermeable que puede o no tener pelitos (pubescente) y funciona de manera aislante, como en escarabajos, escorpiones, arañas y cangrejos.

Colores crípticos (parecidos al sustrato) que le permiten confundir a los predadores. Generalmente como el sustrato es pedregoso o arenoso los colores son grises, negros o marrones. En otros casos pueden reflejar la luz ultravioleta como en el caso de los escorpiones. Mecanismo de detención del desarrollo en condiciones extremas llamado diapausa como ocurre en algunas chicharras. Élitros soldados en algunos escarabajos. Élitros son las alas duras de los escarabajos, que en los animales de otros ambientes pueden abrirse y dejar salir el segundo par de alas membranoso y permitirle al insecto volar. En algunos escarabajos del desierto, como el cucaracho del

género Nyctelia los élitros están soldados. Han perdido la capacidad de volar pero a cambio reducen muchísimo la pérdida de agua.

Adaptaciones de reptiles y anfibios

Cambian su postura y orientación del cuerpo para calentarse con el sol cuando hace frío o para evitar el sol cuando hace demasiado calor, como en lagartijas y lagartos. Cuando estos movimientos no alcanzan escapan ocultándose en huecos o detrás de piedras. Regulan la permeabilidad cutánea. Los reptiles pueden reducir la permeabilidad cutánea después de una exposición prolongada a una atmósfera seca. Seleccionan los alimentos tratando de evitar las plantas que contengan demasiadas sales y prefieren los frutos carnosos y de alto contenido de agua. Reducen la perdida de agua por vía urinaria. Los reptiles excretan una orina muy concentrada para disminuir la pérdida de agua. Además tienen, en las fosas nasales, una glándula llamada glándula de la sal que permite que la sal cristalice y sea eliminada. Permanecen bajo tierra, en el caso de las ranas, gracias a su extraordinaria capacidad para excavar para

la que usan unas protuberancias de sus patas. Otros aprovechan las cuevas de roedores. En el caso del

Zampa: Atriplex lampa


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escuerzo, acumula mudas de piel dentro de su refugio, que contribuyen a mantener la humedad y que finalmente suele consumir. Se desarrollan rápidamente en cuanto aparecen los primeros charcos temporarios. Las ranas producen su desarrollo larval en 1 o 2 semanas.

Adaptaciones de los endodermos (aves y mamíferos): en este caso el alto metabolismo necesario para mantener la temperatura constante provoca mayor transpiración. La estrategia adaptativa consiste en perder calor con poca pérdida de agua.

Se refugian en madrigueras, cuevas o nidos subterráneos que les permiten refrescarse Algunas partes del cuerpo les permiten perder calor y funcionan como “ventanas”, estas son las orejas finas y membranosas, patas de aves, y áreas con poco pelo o peladas como la ingle y partes del vientre. También prefieren perder calor por la boca en vez de transpirar, por lo que es común el jadeo que permite refrescar el cuerpo por evaporación de agua a nivel de los pulmones.

El pelaje, la grasa subcutánea o el plumaje funcionan como aislantes térmicos. Los hábitos nocturnos o la disminución de la actividad durante el día evita estar activos en las horas de mayor calor Seleccionan alimentos ricos en agua para aumentar el ingreso de agua El sopor o hibernación es un mecanismo de disminución de la actividad durante un período que puede ser el de invierno o el de menor disponibilidad de alimentos. Ambientes acuáticos Los ambientes acuáticos de agua dulce pueden ser clasificados en distintos grupos de acuerdo a sus parámetros geomorfológicos, físicos y químicos. Existen dos tipos básicos de hábitats de agua dulce: lénticos y lóticos. Los ambientes lénticos son aquellos espacios donde el agua no corre en forma unidireccional sino que se estanca renovándose lentamente y presenta temperaturas superiores a la de los ríos. Un ejemplo de estos ambientes es la Laguna de Llancanelo, situada en el Departamento de Malargüe, al Sur de Mendoza. La vegetación de la laguna está constituida básicamente por plantas hidrófilas como: algas de varias especies y plantas del tipo de juncos y

cortaderas, que sirven de refugio a 150.000 aves que se estima habitan en la laguna. La laguna es conocida como el reino de las aves acuáticas debido a la cantidad y variedad que se encuentran en ella, entre otras los flamencos, las garzas, las cigüeñas, los patos y cisnes. Otro ejemplo de ambiente léntico está al Norte, en el límite entre San Luis, San Juan y Mendoza, las lagunas de Guanacache. Existe una rica diversidad asociada este humedal. Entre las especies vegetales encontramos algarrobo, chañar, jarillas, chilca, alpataco y zampa. La

Iguana overa: Tupambis teguixin Tuco o tunduque: Ctenomis sp.


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vegetación palustre está representada, entre otras especies, por el junco y la totora. Pero la de mayor importancia para la población local el junquillo, utilizado en cestería y en la elaboración de artesanías. Los ambientes lóticos corresponden a ríos con agua que fluye en forma unidireccional y descendente. Este movimiento de agua puede ser muy rápido, por lo que muchos organismos tratan de evitar esa corriente y se refugian en la vegetación o se entierran en el fondo. Como ejemplo de ambientes lóticos se puede nombrar a los Ríos Mendoza, Diamante, Desaguadero, etc. y sus afluentes Los ambientes de transición entre la fase acuática y terrestre corresponde a las playas de ríos y torrentes, y de charcas y lagos. Allí las condiciones del sustrato permiten la existencia de organismos anfibios, que a veces se encuentran también en o sobre el agua. En las playas de arena y limo suelen cavar galerías, en las que viven, se alimentan y reproducen (ejemplo: el grillo topo excava galerías en las orillas del río Mendoza, en su desembocadura). Adaptaciones de los organismos acuáticos Los vertebrados acuáticos más conspicuos son los peces, renacuajos (estadios inmaduros de anfibios) e invertebrados como las chinches de agua, los mosquitos, efémeras, caracoles, sanguijuelas, entre otros.

Los peces tienen estructuras especiales para vivir en el agua, cualquiera sea el ambiente en que estén. Poseen una buena estructura hidrodinámica (es decir, adecuada para movilizarse en el medio líquido). La mayoría de los peces nadan mediante ondulaciones laterales de la cola y de la aleta caudal (en el extremo posterior del cuerpo). Las demás aletas sirven, principalmente, para mantener el equilibrio y cambiar de dirección. Las aletas pélvicas y, a veces, las pectorales, pueden usarse como frenos. La forma hidrodinámica de los peces

facilita una locomoción rápida y se ha comprobado que su superficie viscosa reduce enormemente la fricción del agua. La respiración en los peces ocurre a través de las branquias que son láminas de tejido muy irrigado donde se produce el intercambio gaseoso entre la sangre y el agua circundante. Estas mismas características poseen los renacuajos que son los estadíos inmaduros de los sapos y las ranas. Los invertebrados, en su mayoría insectos y en menor cantidad moluscos, sanguijuelas, planarias poseen otras adaptaciones particulares. Para vivir en ambientes lénticos los organismos pueden: Permanecer sujetos a las plantas acuáticas por sus patas de atrás y sumergidos casi totalmente, emergiendo solamente las branquias posteriores. Este es caso de la chinche de agua, muy común en nuestras charcas. Cuando las charcas se secan vuelan todos juntos buscando otras. Los individuos que viven en ambientes más estables tiene su segundo par de alas acortado como en las chinches de la laguna de Horcones, Parque Provincial Aconcagua. Poseer largas patas anteriores en forma de cuchara, adaptadas para la natación, que le dan aspecto de un bote con sus remos. Por ejemplo los remeros.

Respirar el poco oxígeno del agua contaminada por medio de hemoglobina en la linfa (que es como la sangre de los vertebrados). Este es el caso de algunas larvas de unas mosquitas de la familia Chironomidae, que se ven como gusanitos rojos e inquietos y que se encuentran en el fondo de lagunas/lagos y a veces cuando existe cierta contaminación orgánica en ríos.


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En el ambiente lótico, las adaptaciones más comunes son: Reducción del tamaño corporal que les

permite escapar de la corriente arrastrándose o perdiéndose en el fondo del lecho del río o debajo de las piedras donde la velocidad del agua es más reducida. Los peces e insectos de estos ambientes tienen especies emparentadas de mayor tamaño que en ambientes lénticos.

Capacidad de aplanarse lo que le permite adherirse a las piedras del fondo y ocultarse en las hendiduras de las piedras, por ejemplo las planarias, sanguijuelas predominando los insectos (ej: efémeras, larvas de moscas) muy comunes en nuestros ríos de montaña.

Alineación a la corriente cuando nadan, que junto con su forma fusiforme ofrecen poca resistencia a la masa de agua. Esto les es muy útil a los salmones y truchas que nadan contracorriente río arriba para desovar.

Aprovechar la materia orgánica del fondo, por ejemplo el bagrecito de los torrentes típico del río Mendoza (los bagres son peces del fondo) presentes en las . Estos poseen unas prolongaciones en la boca o bigotes que arrastran por el fondo para levantar los materiales depositados.

Sujeción con ganchos que poseen en las patas u órganos especializados. Un ejemplo de esto son las larvas de jejenes que se mantienen adheridas a las piedras de los ríos. Esta larva cuenta con unos “abanicos” en la cabeza que le permiten atrapar las partículas alimenticias del agua a medida que es arrastrado por la corriente. La hembra de jején es “hematófaga” (se alimenta de sangre) por lo que nos puede ocasionar molestias y también a los animales. Se desarrollan en arroyos turbulentos, de aguas oxigenadas y con buena corriente, sujetándose en las piedras.

Branquias plumosas que le permiten capturar gran parte del poco oxígeno disuelto en agua. Por ejemplo las ninfas de efémeras que poseen ese tipo de branquias en la parte posterior del cuerpo. Estas ninfas se transforman en adultos quienes viven unos pocos días, de ahí su nombre de efémeras.

Guardar una burbuja de aire bajo las alas o en cavidades abdominales cubiertas de pelos. Estos insectos permanecen sumergidos durante largo tiempo ya que pueden renovar el oxígeno de su burbuja extrayéndolo por difusión desde el agua. Este es el ejemplo de algunos escarabajos acuáticos.

Fabricar cápsulas de fragmentos rocosos o ramitas o arena permaneciendo de esta forma quietos en el fondo y/o adheridos a las piedras. Este es el caso de los insectos constructores de capullos. Algunas especies tejen redes de seda para captura de alimentos; mientras que otras especies de vida más sedentaria construyen capullos de seda a los cuales les pegan fragmentos del sustrato (arena, ramitas) viviendo dentro de los capullos la mayor parte de su vida hasta el momento de convertirse en adultos donde usan este mismo capullo para su metamorfosis.

Bibliografía Curtis Biología (2008) 7ma Edición. Curtis H.; Barnes. S. N.; Schnek, A.; Massarini, A. Editorial Panamericana. Manual de Bosques Nativos. Un aporte desde la Educación Ambiental. Dirección de Recursos Naturales Renovables. Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable. Gobierno de Mendoza. 2011 http://www.mendoza-conicet.gob.ar/portal/iadiza/ http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/AYC/document/atmosfera_y_clima/atmosfera/estructAtmosf.htm

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