Ecología unc
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ECOLOGÍA ECOSISTEMAS actores Bióticos RAMAS Autoecología Sinecología Dinámica de poblaci Ecología aplicada Ecología de sistema Factores Abióticos FÍSICOS: Luz Temperatura. Clima (Elementos y fac QUÍMICOS: Suelo (humus, arcilla, limo, horizontes del Disponibilidad de oxíg Disponibilidad de CO 2 . oto o quimiosintéticos utótrofos: Productores nsumidores: Heterótrofos Desintegradores ocariontes y Eucariontes totalidad de organismos habitad, nicho ecológico) elaciones entre organismos Nexos alimenticios: Simbiosis. Parasitismo. Mutualismo, comensalismo, etc. Individuo Población Comunidad Biosfera
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ECOLOGÍA
ECOSISTEMASFactores Bióticos
RAMAS
AutoecologíaSinecologíaDinámica de poblacionesEcología aplicadaEcología de sistemas
Factores Abióticos
FÍSICOS: Luz Temperatura. Clima (Elementos y factores)
QUÍMICOS: Suelo (humus, arcilla, arena limo, horizontes del suelo, etc. Disponibilidad de oxígeno.. Disponibilidad de CO2.
Foto o quimiosintéticos
Autótrofos: Productores
Consumidores: Heterótrofos
Desintegradores
Procariontes y Eucariontes
totalidad de organismos
(habitad, nicho ecológico)
Relaciones entre organismos
Nexos alimenticios: Simbiosis.
Parasitismo. Mutualismo, comensalismo, etc.
Individuo
Población
Comunidad
Biosfera
NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA ECOLOGÍA
INDIVIDUO U ORGANISMOS
POBLACIÓN
COMUNIDAD OBIOCENOSIS
ECOSISTEMA
BIOSFERA
Nivel más bajo de organización dentro de la Biosfera, Habita un espacio (habitat), al cual está adaptado,
Estableciendo su nicho ecológico
Conjunto de individuos de la misma especie, que ocupaun determinado lugar
Conjunto de poblaciones que ocupan un lugar Determinado (biotopo)
Región del planeta que comprende el conjunto de todoslos seres vivos y en el cual se hace posible su existencia.
Es una zona de vida relativamente delgada (20 Km).
Interrelaciones entre Biocenosis y Biotopo Biocenosis + Biotopo (comunidad viva) (ambiente físico-químico específico)
TERMINOLOGÍA BÁSICA
DESARROLLO
DESARROLLISMO
DESARROLLOSOSTENIBLE
Progreso humano respetando los valores culturalesnativos y los recursos naturales
Crecimiento económico, sin respeto a los valoresNativos, al derroche de los recursos naturales y la
Destrucción del ambiente.
Forma de desarrollo o progreso que satisface las necesidades del presente sin comprometer la
capacidad de las generaciones venideras de satisfacersus propias necesidades.
HOMEOSTASIS
BIODIVERSIDAD
Capacidad del propio ecosistema por medio de su propiaAutorregulación, para mantener su estabilidad.
Diversidad biológica, diversidad de la vida; es un recursonatural renovable, que debe cuidarse, ya que por su propianaturaleza, puede regenerarse en un tiempo más o menos
breve, si las condiciones medio ambientales son favorables.
EJEMPLOS
Selvas Tropicales mayor biodiversidadManglares (Tumbes y Piura).Arrecife de coral
Ley del Mínimo de Liebig
Todos los organismos vivos requieren de concentraciones mínimas de elementos para sobrevivir.Ejemplo: concentración mínima necesaria de la fórmula de fertilizante: nitrógeno, fósforo y potasio (N.P.K).
Ley de Tolerancia o de Shelford
Todos los seres vivos necesitan elementos mínimos, pero el exceso los perjudica.Los organismos que toleran amplias variaciones en la concentración de un nutriente se les denomina anteponiendo el prefijo EURI a la característica correspondiente.Ejemplo: Plantas euritermales, plantas eurihialinas.
Los organismos que toleran estrechas variaciones en la concentración de un nutriente se les denominaanteponiendo el prefijo ESTENO a la característicacorrespondiente.
Ejemplo: Plantas estenotermales, plantas estenohialinas.
Fe
f (función)
N.O.
Organismos estenoicos : Son aquellos que presentan una tolerancia restringida a un determinado factor ambiental.
Organismos eurioicos : Son aquellos que presentan mayor tolerancia a un determinado factor ambiental.
Especie Eurioica
c
Especie Estenoica
LOS ORGANISMOS Y SU AMBIENTE
Cuando un organismo puede sobrevivir, crecer y reproducirse en unas codiciones ambientales concretas, decimos, que está adaptado a su ambiente.
El medio cambia y con él, las condiciones que un ser vivo necesita para sobrevivir, crecer y reproducirse.
todos los organismos viven en ambientes físicos variables respecto a la temperatura humedad, luz y nutrientes. Estos factores difieren de un sitio para otro, según la latitud, la región o la localidad.
Los organismos de cualquier parte de la superficie terrestre se enfrentan a las variaciones diarias y estacionales de la temperatura. Estas variaciones son más frecuentes en las zonas templadas, donde las diferencias entre temperaturas medias diarias de invierno y verano pueden ser extremas.
Dentro de la estructura impuesta por la radiación solar existe un amplio rango de de diferencias microclimáticas a las cuales debe adaptarse un organismo.
Aunque los humanos ya conocemos las variaciones del ambiente físico y nos protegemos de ellas, no nos damos cuenta de que las plantas y los animales también sufren esas variaciones.
Cuando un organismo puede sobrevivir, crecer y reproducirse en unas codiciones ambientales concretas, decimos, que está adaptado a su ambiente.
El medio cambia y con él, las condiciones que un ser vivo necesita para sobrevivir, crecer y reproducirse.
todos los organismos viven en ambientes físicos variables respecto a la temperatura humedad, luz y nutrientes. Estos factores difieren de un sitio para otro, según la latitud, la región o la localidad.
Los organismos de cualquier parte de la superficie terrestre se enfrentan a las variaciones diarias y estacionales de la temperatura. Estas variaciones son más frecuentes en las zonas templadas, donde las diferencias entre temperaturas medias diarias de invierno y verano pueden ser extremas.
Dentro de la estructura impuesta por la radiación solar existe un amplio rango de de diferencias microclimáticas a las cuales debe adaptarse un organismo.
Aunque los humanos ya conocemos las variaciones del ambiente físico y nos protegemos de ellas, no nos damos cuenta de que las plantas y los animales también sufren esas variaciones.
Los organismos necesitan un ambiente interno
relativamente constante
Para mantener esas condiciones constantes se requiere un intercambio continuo de energía y materia entre el organismo y su ambiente físico externo.
Los seres vivos deben consumir y digerir alimento para ajustar su metabolismo, deben excretar los productos innecesarios o de desecho resultantes de esos procesos químicos.
El mantenimiento de las condiciones internas dentro de un rango que el organismo pueda tolerar se llama homeostasis.
El procedimiento por el que se mantiene un medio interno relativamente constante constituye un mecanismo de retroalimentación o feedback, de manera que una vez obtenida la información ambiental, el sistema responde a ella.
Regulación de la temperatura corporal, la acidez, el grado
de humedad, la salinidad de los fluidos y tejidos …
Absorciónde calor
Pérdidade calor
Absorción de sustanciaspara el metabolismo celular
Excreción de productos dedesecho y sustancias sobrantes
La homeostasis sólo es posible dentro de un
rango limitado decondiciones concretas
La respuesta de un organismo al medio físico se sitúa dentro de una curva en forma de campana que describe su rendimiento (la probabilidad de supervivencia).
S = SupervivenciaC = CrecimientoR = ReproducciónO = Óptimo
S SC CR RO
Gradiente ambiental (temperatura)
Ren
dim
ien
to
Entre los dos puntos se encuentra el rango de condiciones ambientales bajo las cuales un organismo puede sobrevivir, pero no necesariamente implica que pueda crecer o reproducirse Los valores mínimo y máximo de la variable ambiental considerada indican la tolerancia ambiental del organismo.
Los organismos viven dentro de unos rangos que van desde demasiado o demasiado poco, los llamados límites de tolerancia. Este concepto de que ciertasCondiciones mínimas y máxima limitan la presencia y el éxito de un organismo,
se denomina Ley de la Tolerancia de Shelford
En 1840 un especialista alemán en química orgánica llamado Justus von Leibig desarrolló un concepto que ahora se conoce como la ley del mínimo de Leibig:
“la actividad (supervivencia, crecimiento y reproducción) de un organismo está en función del factor ambiental que se halla en valores más limitantes”
La distribución de los seres vivos refleja lavariación ambiental
Por distribución entendemos la presencia o ausencia de un determinado organismo. La abundancia se refiere a la cantidad o al tamaño poblacional. La distribución geográfica de un organismo se ve limitada a la variedad de características del medio físico del ambiente (suelo, temperatura, humedad, altitud, latitud, etc. La abundancia de una especie aumenta a medida que nos desplacemos hacia unas condiciones ambientales óptimas.
Cada organismo ocupa un hábitat concreto
Los organismos reaccionan ante una variedad de factores ambientales, y sólo pueden ocupar un cierto hábitat cuando los valores de esos factores caen dentro del rango de tolerancia de la especie. El lugar real en que vive un organismo es lo que se conoce como hábitat. Debido a que el hábitat describe una localización podemos definirlo a distintos niveles o escalas (país en que vivimos la región o la ciudad de residencia, o incluso la misma casa que habitamos.
El nicho de un organismo se define por las restricciones
y compromisos en el uso del hábitat
La palabra nicho, en lenguaje coloquial, se refiere a un hueco o concavidad en una pared en donde se coloca de forma ajustada algún objeto. Joseph Grinnell un ornitólogo de California, en 1917, fue el primero que propuso utilizar el término en ecología. en 1927, un ecólogo inglés, Charles Elton, definió el nicho como la profesión o el que hacer de una especie. En 1958, el limnólogo Hutchinson expandio la idea de nicho a su forma actual. Ahora el nicho incluye todas las variables físicas y biológicas que afectan al buen funcionamiento de un organismo.
Los organismos con un rango amplio de tolerancias ocupan un nicho extenso, tales organismos se llaman generalistas.
Los organismos con un rango estrecho de tolerancia ocupanUn nicho más reducido, son los especialistas.
Los organismos con un rango amplio de tolerancias ocupan un nicho extenso, tales organismos se llaman generalistas.
Los organismos con un rango estrecho de tolerancia ocupanUn nicho más reducido, son los especialistas.
ECOSISTEMAS
Es el conjunto de las poblaciones de plantas, animales y microbios relacionados entre ellos y con el medio, de modo que el agrupamiento pueda perpetuarse. Los ecosistemas son las unidades funcionales de la vida sostenible en la Tierra. La ecología es la ciencia que se ocupa del estudio de los ecosistemas, de las interacciones de los elementos que los componen y de las relaciones de éstos con el entorno. Los ecosistemas similares o relacionados se agrupan en clases mayores llamadas biomas. Ejemplos: los bosques tropicales, los pastizales y los desiertos.
Al pasar de un ecosistema a otro, se observa una gradual disminución de las poblaciones de la comunidad biótica del primero y un aumento en las del que sigue.
Así, los ecosistemas se superponen gradualmente en una región de transición conocida como ecotono, que comparte muchas de las especies y las características de los
ecosistemas adyacentes.
Los ecosistemas similares o relacionados se agrupan en clases mayores llamadas biomas. Ejemplos: bosques tropicales, los pastizales y los desiertos.
OrganismosFotosintéticos
Consumidores2º, 3º, 4º órdenes
Herbívoros
Cadáveres,residuos orgánicos
Reservorio de materiaorgánica descompuesta
TEMPERATURA
LUZ
AGUA
SUELO
VIENTO
ACIDEZ
OTROS
Reductores biológicosHongos, bacterias
salesm
inerales
CO
2
FA
CT
OR
ES
AB
IOT
ICO
S
FA
CT
OR
ES
BIO
TIC
OS
Energía en Forma de calor
CO2
O2 FOTOSINTÉTICO
H2O FOTOSINTÉTICO
ESTRUCTURA DE LOS ECOSISTEMASESTRUCTURA DE LOS ECOSISTEMAS
los que ejercen efectosSobre los seres vivos
COMPONENTES ABIÓTICOS
QUÍMICOSFÍSICOS
Luz solarTemperatura
LluviaHumedad
Presión AtmosféricaAltitudLatitud
EvaporaciónViento
Relieve terrestre
pHOxígeno
Anhídrido carbónicoNitratosFosfatos
Luz Solar Constituye la fuente principal de energía del planeta.
Gran parte del espectro de la luz solar no es visible para el ojo humano, como los rayos cósmicos y los rayos X.
La luz visible se localiza en la parte del espectro electromagnético con una longitud de onda situada entre los 400 y los 700 nm, se denomina también radiación fotosintéticamente activaradiación fotosintéticamente activa (PAR).
Además de sus cualidades espectrales, la luz también posee otras propiedades: intensidad, duración y dirección, todo lo cual varía diaria y estacionalmente.
La luz que incide sobre un objeto puede ser reflejada, absorbida o transmitida a su través.
Las plantas reflejan la luz verde con más intensidad, mientras que absorben las longitudes de onda violetas, azules y rojas, utilizadas por la fotosíntesis.
La luz que pasa a través de la cubierta vegetal o entra en el agua, sufre una reducción.
En un día claro en el bosque, las longitudes de onda verde y roja lejana llegan al suelo prácticamente inalteradas.
En agua pura, la luz roja e infrarroja se extinguen en las capas superficiales, seguidas por la radiación amarrilla, verde y violeta; la radiación azulada es la que penetra a una mayor profundidad.
La cantidad de luz que llega a las plantas influye en su tasa fotosintética.
Del total de energía irradiada se calcula que sólo el 2% ha logrado convertirse en alimentos (energía química).
La penetración máxima de luz apropiada para productores fotosintéticos marinos es de 200 metros (zona eufótica).
La luz de que disponen los organismos acuáticos es afectada por la nubosidad, latitud, humedad, concentración de smog, etc.
FRAGMENTO DEL ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Las longitudes de onda más cortas que las del espectro visible constituyen la radiaciónultravioleta (UV). Tipos de radiación ultravioleta:
• UV-A, con una longitud de onda entre 315 y 380 nm, y• UV-B, con una longitud de onda entre 280 y 315 nm.
las radiaciones con longitudes de onda más largas que el espectro visible se denominan infrarrojas. La luz infrarroja cercana tiene una longitud de onda que va de los 740 a los 4 000 nm, y la luz infrarroja lejana, también llamada radiación térmica, tiene una longitud de onda entre los 4 000 y los 100 000 nm.
La capa de ozono de la atmósfera exterior (estratosfera) absorbe casi todas las longitudes de onda, pero más intensamente los violetas y los azules de la luz visible.
Las moléculas de los gases atmosféricos dispersan estas longitudes de onda cortas, dando origen al color azulado del cielo y al brillo de la Tierra vista desde el espacio.
El vapor de agua dispersa todas las longitudes de onda, originando así el color blanco de las nubes.
El polvo atmosférico dispersa la radiación de onda larga, con lo que aparecen las tonalidades rojizas y amarillentas.
Las plantas estánAdaptadas a
Mucha o poca luz
Las plantas de ambientes soleados(intolerantes a la sombra)
Las plantas de ambientes sombríos(tolerantes a la sombra)
Suelen tener una tasa elevada de actividad fotosintética, respiratoria y de crecimiento Suelen tener una tasa más baja de supervivencia en condiciones de sombra. las hojas suelen ser más pequeñas, lobuladas y gruesas.
Tienen bajas tasas fotosintéticas, de respiración, metabólicas y de crecimiento. Suelen tener una tasa más baja de supervivencia a ciertos niveles lumínicos. Las hojas suelen ser más grandes y delgadas.
EXISTEN
PLANTAS
DE
DOS
TIPOS
Las plantas acuáticas viven en un ambiente sombrío, debido a la rápida atenuación de la luz roja y roja lejana en el agua. La sombra producida por las mismas plantas acuáticas sobre otras también reducen la PAR.
El fitoplancton puede ser inhibido su crecimiento por una intensidad de luz elevada cerca de la superficie.
Los vegetales del plancton alcanzan su tasa fotosintética máxima a cierta profundidad por debajo de la superficie. Las grandes algas marinas crecen a profundidades en que la luz que llega es la más favorable para la fotosíntesis.
La disminución de la capa de ozono en la estratosfera, a causa de los contaminantes de origen humano, facilita una mayor penetración de la luz ultravioleta de longitudes de onda entre los 280 y los 315 nm, conocida como UV-B.
La radiación de esta estrecha banda de longitudes de onda puede entorpecer la capacidad fotosintética y el crecimiento de las plantas, así como producir cáncer de piel en los animales.
EFECTOS DE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA
CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS SEGÚN LA FOTOPERIODICIDAD
• Plantas de día largo: que florecen con más de 12 horas de luz (trigo, espinaca, lechuga, arvejas, etc.).
• Plantas de día corto: que florecen con menos de 12 horas de luz (maíz, algodón, crisantemos, dalias, etc.).
• Plantas neutrales: sobre las que no influye la longitud del día, como el girasol.
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA LUZ
La producción de la clorofila (plantas verdes, algas, bacterias y cianobacterias).
El color de la piel de algunos animales puede estar directamente influido por la luz o por uno de sus efectos: la temperatura. A esto se le ha dado en llamar reglas térmicas ecológicas.
Fotoperiodicidad: Duración del día.Ejemplo:
1. Ciertas etapas de la fotosíntesis que sólo pueden desarrollarse en presencia de luz.2. El patrón de floración de algunas plantas.
Tropismos: Respuestas de los seres vivos a un factor físico, como la luz, ejemplo: fototropismo positivo de las plantas.
ESTÍMULO FENÓMENO SER VIVIENTE
Luz SolarFototropismo + ó - Plantas
Fototaxismo + ó - Animales
TEMPERATURA La energía térmica proveniente de la luz solar se expresa de dos maneras en la naturaleza:
1. La temperatura: es la intensidad de la energía expresada en grados (centígrados, Fahrenheit, Kelvin, etc.).
2. Cantidad de calor: medido en calorías, contenido en un cuerpo. Ejemplo la energía química almacenada en un alimento.
El calor absorbido por los seres vivos proviene de la luz del sol directa o reflejada, la radiación difusa, la radiación infrarroja de onda larga, la convección, la conducción y el metabolismo. Y pierden calor mediante la emisión de radiación infrarroja y también por conducción, convección y evaporación.
La mayor actividad metabólica en la naturaleza se presenta en un rango de temperatura comprendido entre 0º y 45ºC.
Para resistir temperaturas extremas los organismos desarrollan adaptaciones morfológicas y fisiológicas, estas adaptaciones pueden consistir en esporas, quistes, huevos, pupas semillas, lo cual dependerá si se trata de planta o animales.
El aumento de la temperatura acelera los procesos fisiológicos: el movimiento, la actividad metabólica, la actividad reproductiva, el consumo de oxígeno, etc.
Los organismos tienen un límite de resistencia al incremento de temperatura. Cuando rebasa ese límite, los vegetales tienden a cerrar sus estomas para
impedir la transpiración; los animales, por su parte, pueden emigrar.
CLASIFICACIÓN DE LOS ANIMALES
POIQUILOTERMOS
(sangre fría)
HOMOTERMOS
(sangre caliente)
Reptiles
Anfibios
Aves
Mamíferos
HETEROTERMOS
Murciélagos
Abejas
Según su temperatura
LOS POIQUILOTERMOS
Los poiquilotermos regulan su temperatura corporal exponiéndose a las fuentes ambientales de calor (animales de sangre fría) debido a que el calor se desprende rápidamente al ambiente.
Necesitan del calor ambiental para entrar en actividad. Es el caso de los reptiles (lagartijas, caimanes, culebras), anfibios (sapos y
ranas), insectos, y peces.
LOS HOMOTERMOS
Son los llamados animales de sangre caliente porque regulan su temperatura corporal.
Utilizan básicamente la energía almacenada para mantener constante su temperatura corporal.
Pueden adaptarse a diferentes ambientes tanto fríos como cálidos. La mayor adaptabilidad a distintos ambientes climáticos les permite
un mayor rango de distribución. Los cerdos y los vacunos pueden vivir tanto en zonas cálidas como
frías.
LOS HETEROTERMOS
Animales que regulan su temperatura mediante el calor ambiental y también pueden regular su temperatura corporal por la energía almacenada, dependiendo de las situaciones ambientales y de las necesidades metabólicas.
A este grupo pertenecen los murciélagos, las abejas y los colibríes.
ALTITUD Y LATITUD
La altitud es un factor abiótico fundamental en el desarrollo de los ecosistemas, representa la altura sobre el nivel del mar de un punto geográfico cualquiera.
La latitud es la posición geográfica de cualquier punto del planeta con relación al ecuador. Ejm. 7º L.N., 8º L.S.
En general los aumentos progresivos de la latitud y altitud causan efectos térmicos similares.
Cien metros de altitud equivalen al aumento de un grado de latitud.
La temperatura media de la atmósfera va disminuyendo 0.5 ºC por cada grado de aumento de la latitud, es decir por cada 100 metros de elevación en altura.
PRESIÓN ATMOSFÉRICA
• El aire es una mezcla gaseosa que contiene 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno y 0,03% de bióxido de carbono.
• La presión atmosférica es el efecto de la presencia de las capas de aire sobre un lugar geográfico.
• La máxima presión atmosférica (760 mmHg) se presenta al nivel del mar y disminuye conforme se está en lugares más altos.
• La presión atmosférica presenta efecto distinto en el aire, cada vez que se asciende 300 metros la presión baja 24 milímetros de mercurio.
• En el mar cada vez que se desciende 10 metros la presión acuática asciende en 760 mm de Hg, es decir una atmósfera.
Una superficie muy caliente, como la del sol (6 000oC), emite principalmente radiación de onda corta. Por el contrario, los objetos más fríos, tales como la superficie terrestre (con una temperatura media de 15 oC) emiten radiación con una mayor longitud de onda, también llamada radiación de onda larga
La radiación solar de onda corta que llega a la tierra atraviesa la atmósfera con facilidad.
La radiación solar de onda larga que sale de la superficie terrestre no pueden escapar tan fácilmente, ya que ciertos gases de la atmósfera terrestre, tales como el CO2 y el vapor de agua, la absorben y la envían de nuevo hacia la tierra. Este proceso se denomina efecto invernadero.
El efecto invernadero es esencial para mantener caldeada la superficie de la Tierra. Sin este proceso, la tierra sería un planeta helado.
La radiación solar que llega a la superficie
Terrestre varía de un Lugar para otro
DOS
FACTORES
CAUSANTES
En primer lugar: A latitudes más altas, la radiaciónllega a la superficie con una mayor inclinación, ypor ello se extiende sobre un área mayor
En segundo lugar: La radiación que llega a la atmósfera con una marcada inclinación, atravesará una capa de aire mayor para llegar a la superficieterrestre. Tropezará con un mayor número departículas y de esta forma, se reflejará hacia elespacio una mayor cantidad de radiación
La temperatura es mayor en los trópicos, cerca del ecuador, que en los polos. El eje vertical de la tierra está inclinado 23,5º respecto al sol, esta situación es la causante de la variación estacional de la temperatura y de la duración de los días. Tan sólo en el ecuador hay exactamente 12 horas de luz diurna y 12 horas de oscuridad todos los días del año. Aunque en teoría todos los puntos de la Tierra deberían recibir la misma cantidad de luz diaria a lo largo del año, la inclinación de la tierra provoca que las zonas ecuatoriales reciban más luz que las demás.
Aunque en teoría, todos los puntos de la tierra deberían recibir la misma cantidad de luz diaria a lo largo del año, la inclinación de la tierra provoca que las zonas ecuatoriales reciban más luz que las demás. En latitudes altas, donde el sol nunca incide perpendicularmente, la radiación solar que llega a lo largo de todo el año es menor que en otras partes del planeta. Del mismo modo que ocurre con la radiación solar, las temperaturas medias anuales son más altas en las regiones tropicales y disminuyen hacia los polos.
La temperatura del aire disminuye con
la altitud
Las moléculas de aire que se encuentran bajo presión, chocan unas con otras, aumentando así la temperatura. Cuando el aire cálido asciende, la presión sobre él disminuye. El aire se expande, entonces se reduce el número de colisiones y el aire se enfría. Este proceso se denomina enfriamiento adiabáticoenfriamiento adiabático. La velocidad del enfriamiento adiabático depende de la humedad del aire. El enfriamiento adiabático del aire seco es de aproximadamente 10 ºC por cada 1 000 m de altitud. El aire húmedo se enfría más lentamente. La tasa de cambio de la temperatura con la altitud se denomina gradiente adiabáticogradiente adiabático.
La circulación de las masas de aire se producen a nivel global
La región ecuatorial es la que recibe la mayor cantidad anual de radiación solar. El aire caliente se eleva, a causa de que es menos denso que el aire más frío que tiene por encima. El aire caldeado de la región tropical sube a la parte alta de la atmósfera, provocando una bajada de presión en la superficie terrestre. La elevación de nuevas masas de aire causa un empuje que hace que el aire de las capas altas se desplacen hacia los polos en dirección norte y sur. A medida que las masas de aire se aproximan a los polos, se enfrían y se hacen más pesadas, cayendo sobre las regiones Ártica y Antártica. Las masas de aire en descenso incrementan la presión a nivel de la superficie. Después, el aire más frío y pesado se mueve en dirección al ecuador, reemplazando así al aire cálido que se eleva en los trópicos.
LA tierra gira sobre su eje de oeste a este, provocando una desviación de la circulación de las masas de aire. A este efecto se le llama fuerza de Coriolisfuerza de Coriolis. Lleva este nombre en honor al matemático francés del siglo XIX G. C. Coriolis, que fue el primero en estudiar este fenómeno. La rotación de la tierra hace que todos los objetos en movimiento situados en el hemisferio norte, incluyendo las masas de aire, se desvíen en el sentido de las agujas de un reloj, y todos aquellos en el hemisferio sur, en sentido contrario a las agujas de un reloj.
EXPLICACIÓN DE LA FUERZA DEL EFECTO CORIOLIS:
La fuerza coriolis evita que las masas de aire fluyan directamente del ecuador hacia los Polos. Su efecto crea una serie de cinturones de vientos dominantes, que toman el nombre de la dirección de donde proceden. En las regiones polares encontramos los vientos Polares del este; cerca del ecuador se encuentran los alisios del este. En las latitudes Medias encontramos los vientos del oeste. Todos estos cinturones rompen el flujo directoDel aire hacia el ecuador y el flujo de las capas altas hacia los polos, en una serie de células de convección. Estas células de convección provocan la aparición de un a serieDe zonas de alta o baja presión.
La energía solar, el viento y la rotaciónde la tierra originan las corrientes oceánicas
El régimen global de vientos origina los patrones generales de circulación superficial en los océanos. Estos movimientos sistemáticos de las masas de agua se denominan corrientescorrientes. En cada océano existen dos grandes corrientes circulares dominantes llamadas circuitos. circuitos. Dentro de cada circuito, las corrientes oceánicas se mueven en el sentido de las agujas del reloj en el hemisferio norte y en sentido contrario en el hemisferio sur. En el ecuador, los vientos alisios empujan las aguas superficiales hacia el oeste. Cuando las masas da agua llegan a los continentes, se separan en dos corrientes, una hacia el norte y otra hacia el sur, siguiendo la costa este de los continentes y formando los circuitos norte y sur. En los alrededores del continente antártico, las corrientes oceánicas circulan sin obstáculos alrededor del globo.
La temperatura influye sobre la humedad del aire
La cantidad de agua que puede contener un volumen concreto de aire depende de la temperatura. El aire cálido puede contener más agua que el aire frio. La cantidad máxima de vapor de agua que puede contener un volumen de aire, a una temperatura concreta, se denomina presión de vapor a saturaciónpresión de vapor a saturación. Esta cantidad aumenta con la temperatura. La humedad relativahumedad relativa es la cantidad de agua en el aire, expresada como un porcentaje de la presión de vapor a saturación. En el punto de saturación de la presión de vapor, la humedad relativa es de 100%. Si el aire se enfría mientras la humedad permanece constante, la humedad relativa aumenta, debido a que el aire frío puede contener menos agua que el aire caliente. Si el aire se enfría por debajo de la presión de vapor a saturación (100% de humedad relativa), el agua se condensa formando nubes. Cuando las partículas de agua o hielo se hacen demasiado pesadas como para mantenerse suspendidas en el aire, precipitan en forma de lluvia o de nieve. Pensemos en el rocío o el hielo que encontramos en una mañana fría. Cuando cae la noche, la temperatura desciende y aumenta la humedad relativa. Las frías temperaturas nocturnas alcanzan el punto de rocío, el agua se condensa y forma el rocío, de forma que disminuye la cantidad de agua en el aire. Al salir el sol, la temperatura del aire aumenta y también la cantidad de humedad que el aire puede contener. Entonces el rocío se evapora, aumentando así la presión de vapor del aire.
Humedad Relativa
PV realPV a saturación
100X=
La precipitación tiene un patrón global
A medida que los vientos del oeste circulan sobre los océanos de las zonas tropicales, absorben humedad. El aire caliente se enfría al elevarse. Cuando éste alcanza el punto de rocío, se forman las nubes y el agua precipita en forma de lluvia. Esteproceso produce gran cantidad de precipitaciones en las regiones tropicales de Asia suroriental, Sudamérica y África, así como lluvias importantes en el sudeste de Norteamérica.
La mayoría de losorganismos vivenen microclímas
El informe del tiempo de hoy puede decir que la temperatura es de 28 ºC y el cielo está despejado. Sin embargo, las condiciones ambientales pueden ser bastante diferentes bajo tierra o en su superficie, bajo la vegetación o al sol, en la ladera de una montaña o en su cima. El calor, la humedad, el viento y la luz pueden variar enormemente de un punto a otro del terreno, creando un amplio rango de climas localizados. Estos microclimas definen las condiciones en que viven los organismos. La vegetación regula el microclima de una zona, especialmente a nivel del suelo, al influir sobre la dirección y la fuerza del viento, la humedad, la evaporación y la temperatura del suelo. A la sombra la temperatura a ras de suelo es menor que en los lugares expuestos a la luz del sol. En un día de verano, una cubierta vegetal densa puede hacer que el rango de temperaturas diarias a 25 mm del suelo sea entre 7 y 12 ºC menor que la temperatura del suelo en campo abierto. En el interior de una vegetación densa, una hierba espesa y una cubierta vegetal baja, el aire estará completamente calmado a nivel del suelo. Esta calma es una característica destacada del microclima próximo al suelo. Esto influye, además, sobre la temperatura y la humedad, creando un ambiente favorable para los insectos y otros animales del suelo.
También encontramos amplios gradientes microclimáticos en las superficies cóncavas de los valles y depresiones del terreno. La temperatura de estos lugares es menor durante la noche, especialmente en invierno, y mayor durante el día, particularmente en verano. Su humedad relativa también suele ser mayor. Al estar protegido del viento, el aire se mantiene estancado. La luz del sol lo calienta y la vegetación terrestre lo refresca, en contraposición a lo que ocurre en zonas convexas del terreno, más expuestas al viento y con las capas de aire más mezcladas. Por la tarde, el aire frío de las partes más altas de las laderas fluyen hacia pequeñas depresiones, formando bolsas de aire frío. El vapor de agua de este aire frío se condensa, formando la niebla de los valles. Si la temperatura baja lo suficiente, en las depresiones se forman zonas con escarcha. Estas zonas con escarcha suelen estar ocupadas por plantas distintas de las que viven en los terrenos circundantes más elevados.
La topografía montañosa influye sobre los microclimas regionales y locales modificando el régimen de precipitaciones. Las montañas interceptan el flujo de aire. Cuando una masa de aire encuentra una montaña, asciende y se enfría, entonces se satura (ya que el aire frío puede contener mucha menos agua que el aire cálido) y libera gran parte de su humedad sobre la ladera de barlovento (expuesta al viento). Cuando el aire frío y seco desciende de nuevo por la parte de sotavento, se calienta y absorbe humedad. Como resultado, la ladera de barlovento de una montaña suele presentar una vegetación más densa y vigorosa, asi como un mayor número de especies y animales, que la ladera de sotavento, en la que aparecen algunas zonas áridas o secas, con condiciones incluso similares a los desiertos. Este fenómeno se denomina sombra de lluviasombra de lluvia.
FACTORES ABIÓTICOS QUÍMICOS
• Son los factores de naturaleza química que inciden en el desarrollo de un ecosistema, así tenemos el pH, la composición química de los sustratos como el suelo, agua y aire.
HUMUS: es la sustancia compuesta por productos orgánicos de naturalezacoloidal, que provienen de la descomposición de los restos orgánicos, principalmente vegetales, resultantes de la acción de los microorganismos (hongos y bacterias). Se caracteriza por su color negruzco, debido a la gran cantidad de carbono que contiene.
COMPOSICIÓN DEL SUELO• Es el sustrato sobre el que se desarrollan la
mayoría de organismos que viven sobre o dentro de la litósfera.
• La textura del suelo es la determinación que permite valorar los diversos componentes del suelo (arena, limo y arcilla).
ARCILLA: partículas constitutivas del suelo cuyo diámetro es menor de los 0.002mm. Sistema coloidal del suelo
que retiene la mayor cantidad de agua y materia orgánica..
EL SUELO MATERIALES MINERALES DEL SUELO
TIPO DE MATERIAL DIÁMETRO EN MM
GUIJARRO 64 - 256
GRAVA 4 - 64
ARENA GRUESA 1 - 2
ARENA FINA 0.25 – 0.10
LIMO 0.05 - 0.002
ARCILLA COLOIDAL menos de 0.002
LIMO: Roca sedimentaria compuesta principalmente del *mineral calcita (CaCO3 ).
PROPIEDADES DEL SUELO SEGÚN SU COMPOSICIÓN
Arenoso Arcilloso Calizo
Permeabilidad alta nula media
Almacenamiento de agua
poco mucho poco
Aireación buena mala buena
Nutrientes pocos muchos mucho calcio
HORIZONTES O PERFIL DEL SUELO
• El perfil del suelo está construido por capas u horizontes que se distinguen entre sí por diferencias en el color y la apariencia.
Un suelo franco, es el mejor suelo agrícola, tiene igual proporción de arena, limoUn suelo franco, es el mejor suelo agrícola, tiene igual proporción de arena, limoy arcilla (33% de cada uno).y arcilla (33% de cada uno).
PERFIL DEL SUELO• El Horizonte A es el más
superficiales, posee la nomenclatura Aoo y Ao son considerados los horizontes orgánicos del suelo (30% materia orgánica).
• Los estratos A1, A2 y A3 son considerados horizontes minerales, pues su contenido de material orgánico es menor del 20%).
Las leguminosas como la Las leguminosas como la Vicia faba infectada con la bacteria simbiótica Rhizobium Vicia faba infectada con la bacteria simbiótica Rhizobium leguminosarum, fijadora de nitrógeno, excreta al suelo nitrógeno soluble (ácido leguminosarum, fijadora de nitrógeno, excreta al suelo nitrógeno soluble (ácido aspártico) que incrementa el nivel de fertilidad del suelo.aspártico) que incrementa el nivel de fertilidad del suelo.
PERFIL DEL SUELO• El horizonte B es aquél donde se manifiesta la
iluviación (proceso que consiste en la acumulación de arcillas silicatadas, hierro, aluminio o humus en forma individual o combinada.
• El horizonte C (parental del suelo) Se acumulan sales de carbonato de calcio y
magnesio. Puede coincidir con la roca madre del suelo. La actividad biológica es nula.
• El horizonte D es la roca madre: granito, arenisca o caliza.
LA DINÁMICA DEL SUELO
• En el suelo se presentan los fenómenos de iluviación, translocación, deposición, erosión, lixiviación e intemperización.
• Se produce el reciclaje biológico, proceso que se establece mediante los ciclos biogeoquímicos del nitrógeno, azufre, carbono, etc.
El OXÍGENO
• Tienen importancia fundamental en el intercambio de los organismos con su ambiente (fotosíntesis y respiración).
• El oxígeno constituye el 21% de la atmósfera.
• A mayor altitud menor concentración de oxígeno.
DISPONIBILIDAD DE OXÍGENO EN EL AMBIENTE
• En el suelo hay 10% o menos de oxígeno para un suelo arcilloso, bien drenado o aireado, en suelos inundados el porcentaje disminuye.
• La presencia de oxígeno condiciona la presencia de organismos aerobios estrictos dentro del suelo o de organismos anaerobios.
EL OXÍGENO EN EL MEDIO ACUÁTICO
• La principal fuente de oxígeno es la fotosíntesis del plancton y vegetales sumergidos.
• La solubilidad del oxígeno en el agua se relaciona con la temperatura, concentración de sales, presión acuática, por lo que en el agua existe 25 veces menos cantidad de oxígeno que en el aire.
EL OXÍGENO EN EL MEDIO ACUÁTICO
• La demanda bioquímica de oxígeno (DBO).
Es el Oxígeno consumido en la degradación de sustancias oxidables del agua por la acción microbiológica.
• Un valor DBO elevado indica un agua con mucha materia orgánica. El subíndice cinco indica el número de días en los que se ha realizado la medida. (DBO5).
Tipo de agua según su DBO (mg/L)
• Agua potable 0.75 a 1.5
• Agua poco contaminada 5 a 50
• Agua potable negra municipal 100 a 400
• Residuos industriales 500 a 10 000
EL OXÍGENO EN EL MEDIO ACUÁTICO
• El nivel de oxígeno es más variable en el agua que en el aire.
• Influye en la concentración del gas: los organismos, la temperatura, la concentración de sales y la presión interna del sistema.
• A los 200 m. de profundidad solo llega el 1% de la luz solar.
ANHIDRIDO CARBÓNICO
• Constituye tan solo el 0,03% del aire por lo que en relación con el oxígeno representa una proporción de 1CO2 / 700 O2.
• En el medio acuático el nivel de CO2 es más elevado que el de la atmósfera, ya que en el agua puede presentarse también bajo la forma de carbonatos y bicarbonatos, los que incrementan esta concentración.
CO2 EN EL AMBIENTE ACUÁTICO
• El agua de mar posee una cantidad de sales disueltas equivalentes a la tercera parte de su composición porcentual (33%) que equivale al 4,7% en volumen, a diferencia de la presente en la atmósfera (0.03%).
CO2 EN EL AMBIENTE ACUÁTICO
• El CO2 en el agua manifiesta un estrecha relación con el pH existente.
• Si el pH es ácido el CO2 se encuentra libre, en pH cercanos a la neutralidad casi todo el anhídrido se encuentra en forma de iones bicarbonato (HCO3)-.
• A pH elevados (alcalino) el anhídrido se convierte en iones carbonato (CO3)=.
CO2 EN EL AMBIENTE ACUÁTICO
• A pH elevados (alcalino) el anhídrido se convierte en iones carbonato (CO3)=.
CO2
libre
COCO33==
carbonatoscarbonatos
4 8 12
HCO3-
bicarbonatos
CO2en elagua
pH
Biota o Comunidad Biótica
TRES
CATEGORIAS
BASICAS
PRODUCTORES
CONSUMIDORES
SAPROFITOS Y DESCOMPONEDORES
AUTÓTROFOSAUTÓTROFOS
HETERÓTROFOSHETERÓTROFOS
Todos los organismos del ecosistema, se alimentan de materia orgánica como fuente de energía y nutrientes: los animales, los hongos (setas, mohos y otros organismos
similares) muchas bacterias e incluso unas cuantas plantas superiores como la Monotropa uniflora que no tiene clorofila
Las plantas verdes son indispensables en cualquier ecosistema, propician la producción de la materia orgánica que sustenta a
todos los otros organismos del sistema
Los organismos de la biosfera pueden dividirse
en dos categorías
AUTÓTROFOS
HETERÓTROFOS
De autós: propio, por uno mismo; y trofés alimentación. Los más importantes y comunes son las plantas verdes, sin embargo, unas cuantas bacterias emplean un pigmento purpúreo para realizar la fotosíntesis
HETERÓTROFOS
CONSUMIDORES
Comprenden una gran variedad de organismos, e incluyen grupos tan diversos como los protozoarios, gusanos, los peces, los insectos, los reptiles, los anfibios, las aves y los mamíferos (entre éstos el hombre). Los consumidores se clasifican de acuerdo con su fuente de alimentos:
Consumidores primarios o herbívoros: que se alimentan de productores.Consumidores secundarios: animales que se alimentan de los consumidores primarios. Ejemplo: Los alces, que se alimentan de hierba, son consumidores primarios; en tanto que los lobos que comen alces, son secundarios. También puede haber consumidores de tercero y cuarto órdenes y hasta superiores y ciertos animales ocupan más de un lugar en la escala. Ejemplo: El ser humano son consumidores primarios cuando ingieren hortalizas, secundario si comen carne de res y terciarios si comen peces que se alimentan de otros que a su vez consumen algas. Los consumidores de segundo orden y superiores se llaman también carnívoros. Los que se alimentan tanto de plantas como de animales se denominan omnívoros.
• Se llama depredador al animal que ataca, mata y se come a otro, que recibe el nombre de presa. Se dice que sostienen una relación de depredador y presa.• Los parásitos son otra categoría de consumidores, son organismos vegetales o animales, que se alimentan de su presa (huésped) durante un largo periodo, por lo regular sin matarla, aunque a veces la debilitan tanto que la vuelven propensa a que la maten otros depredadores o las condiciones adversas (los parásitos pueden vivir dentro o fuera de su huésped). Hay una asociación huésped-parásito
SAPROFITOS YDESCOMPONEDORES DE DETRITOS
HETERÓTROFOS
Se llama detritos a los materiales vegetales muertos, como hojas, ramas y troncos caídos y hierba seca, así como a los desechos fecales de animales y a veces a sus cadáveres. Los organismos saprofitos o detritóvoros se han especializado en alimentarse de estos elementos. Ejemplos: las lombrices de tierra, los miriópodos, los cangrejos de río, las termitas, las hormigas y los escarabajos Podemos identificar saprofitos primarios (que se alimentan directamente de detritos); secundarios (que se alimentan de los primarios), etc. Un grupo extremadamente importante de devoradores primarios de detritos es el de los descomponedores de detritos: hongos y bacterias de putrefacción. Ejemplo: Las hojas secas y la madera de árboles o ramas muertos, se pudren; pero la putrefacción es el resultado de la actividad metabólica de hongos y bacterias que secretan enzimas digestivas que descomponen la madera en azúcares más simples que son absorbibles como nutrimento. Llamamos a estos organismos descomponedores de detritos, y por la índole de su comportamiento los agrupamos entre los saprofitos porque su función en el ecosistema es la misma. Los descomponedores son el alimento de saprofitos secundarios, protozoarios, ácaros, insectos y gusanos y cuando mueren, su cuerpo se añade a los detritos y se convierten en fuente de energía para más saprofitos
Autótrofos:Elaboran su propia materia Orgánica a partir de nutrientesinorgánicos y una fuente de Energía del ambiente
Heterótrofos:Se alimentan de materia orgánica para obtener energía
PRODUCTORES
Plantas verdes fotosintéticas:se sirven de la clorofila paraabsorber la energía luminosa
Plantas verdes fotosintéticas:se sirven de la clorofila paraabsorber la energía luminosa
Bacterias fotosintéticas:se sirven de un pigmentopurpúreo para absorber laenergía de la luz.
Bacterias fotosintéticas:se sirven de un pigmentopurpúreo para absorber laenergía de la luz.
Bacterias quimiosintéticas:emplean compuestos químicosinorgánicos altamenteenergéticos, como el sulfurode hidrógeno
Bacterias quimiosintéticas:emplean compuestos químicosinorgánicos altamenteenergéticos, como el sulfurode hidrógeno
CONSUMIDORES SAPROFITOS YDESCOMPONEDORESOrganismos que se alimentande materia orgánica muerta
Consumidores primarios/ herbívoros:Animales que se alimentan sólo devegetales
Consumidores primarios/ herbívoros:Animales que se alimentan sólo devegetales
Consumidores secundarios/carnívoros:Animales que se alimentan de los Consumidores primarios.
Consumidores secundarios/carnívoros:Animales que se alimentan de los Consumidores primarios.
Consumidores de orden superior/carnívoros:animales que se alimentan de otros carnívoros.
Consumidores de orden superior/carnívoros:animales que se alimentan de otros carnívoros.
Omnívoros:consumidores que se alimentan tanto de plantas como de animales
Omnívoros:consumidores que se alimentan tanto de plantas como de animales
Parásitos:Vegetales o animales que toman comoHuésped a otra planta o animal paraAlimentarse de él durante un periodoProlongado.
Parásitos:Vegetales o animales que toman comoHuésped a otra planta o animal paraAlimentarse de él durante un periodoProlongado.
Descomponedores:hongos y bacterias deputrefacción.
Descomponedores:hongos y bacterias deputrefacción.
Saprofitos primarios:organismos que se alimentan directamentede detritos
Saprofitos primarios:organismos que se alimentan directamentede detritos
Saprofitos secundarios y deorden superior:se alimentan de saprofitos primarios.
Saprofitos secundarios y deorden superior:se alimentan de saprofitos primarios.
CICLOSBIOGEOQUÍMICOS
ORGANISMOS AUTÓTROFOSFOTO Y QUIMIOSINTÉTICOS
- Energía Cinética- Entropía- Joules y Equivalente Mecánico del Calor
- 1º Y 2º Leyes de la Termodinámica
PRODUCTIVIDAD REALY PRODUCTIVIDAD
PRIMARIA NETA
FUENTES DE ENERGÍA
RENOVABLES NO RENOVABLES
Como la fijación biológica denitrógeno y otros procesos
Petróleo o uranio
CONCEPTOS DE ENERGÍA EN EL ECOSISTEMA
FLUJO DE MATERIA Y ENERGÍA EN EL ECOSISTEMA
ENERGÍA EN EL ECOSISTEMAENERGÍA EN EL ECOSISTEMA
LUZ ULTRAVIOLETA ESPECTRO VISIBLE LUZ INFRARROJA
EFECTO INVERNADERO YSOBRECALENTAMIENTO
DEL PLANETA
Base energética sustentable de Los heterótrofos
LA ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS
IMPORTANCIA DE LA ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS
ENERGÍA
MATERIA
CALORIA
Capacidad de producir trabajo o de transferir calor
Representa algo dotado de masa y, por tanto, ocupa un lugar en el espacio
Calor requerido para elevar la temperaturade un gramo (un milímetro) de agua un
Grado centígrado.
1Kcal = 1 000 calorías
La materia puede transformarse en energíay la energía en materia
EJEMPLO:
En el proceso respiratorio, donde los alimentos se desdoblan y liberan energía química que poseen, la cual permanece almacenada en las células en forma de la molécula de ATP (aprox. 8 Kcal. de energía).
La transformación de energía en materia se presenta en el proceso recíproco, es decir en la fotosíntesis, la cual permite almacenar la energía radiante del sol como materiales químicos orgánicos, del tipo de azúcares que representan la base energética de todos los seres vivos del planeta.
En la superficie terrestre, así como en el mar y las aguas dulces, las células uOrganismos autótrofos fotosintéticos y los heterótrofos son mutuamente
Dependientes ya que los mecanismos de la respiración y la fotosíntesis sonRecíprocos.
Aun las estructuras bien organizadas unicelulares o pluricelulares autótrofosy heterótrofos están sujetos a la tendencia natural de disminuir el
“orden energético” e incrementar el “desorden”, es decir, la pérdida de energíasin un aprovechamiento útil.
Por la primera y segunda leyes de la termodinámica
EEXXPPLLIICCAADDAA
LEYES DE LA TERMODINÁMICA
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA:(postulado por Mayer en 1841) Conocida como “El principio de la conservación de la energía” Afirma: “La energía no se crea ni se destruye sólo se transforma”
SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA: “Cualquier conversión energética terminará con menos energía de la que tenía al comenzar” Sin entrada de energía, tarde o temprano todos los sistemas transformarán su energía en calor, la perderán y se detendrán. Se introduce el concepto termodinámico entropía (medida del desorden)
ENTROPIA: Se define como el rango de desorden o de degradación; mayor entropía significa mayor desorden.
Sin entrada de energía, todo marcha en una sola dirección, hacia unamayor entropía y se manifiesta en el hecho de que todos los objetos
hechos por el hombre tienden a degradarse, sin que observemosjamás el proceso inverso
EJEMPLO:
Los productores (plantas verdes), cumplen la función de formar moléculas orgánicas de energía potencial elevada para su organismo a partir de la materiainerte de baja energía del medio como CO2, H2O y unos cuantos compuestosdisueltos de nitrógeno, fósforo y otros elementos. Esta conversión “cuesta arriba”es posible por la energía luminosa que absorbe la clorofila. Por su parte, todoslos consumidores, saprofitos y descomponedores de detritos toman de losproductores la energía que necesitan para moverse y para otras funciones corporales de comer y descomponer materia orgánica.
RELACIONES INTRAESPECÍFICAS
• Son las actividad que se realizan al interior de un grupo de individuos de la misma especies para facilitar la búsqueda de alimento, la protección de los depredadores y el aumento de la actividad reproductiva.
• En las relaciones intraespecíficas existen algunos efectos negativos como la competencia de los recursos y la diseminación de enfermedades.
La agrupación de individuos de la misma especie puede producir tres efectos: cooperación, competencia e interferencia.
• LA COOPERACIÓN Es una relación favorable al individuo y al conjunto
para la alimentación, la defensa, el trabajo, etc. Es el típico caso de las colmenas (abejas, avispas) y de
los grupos familiares o clanes (vicuña).
RELACIONES INTRAESPECÍFICAS
• LA COMPETENCIA Se da cuando los individuos compiten por el espacio
o el alimento necesario para otros, con variadas consecuencias para el individuo (la migración, la desnutrición, la falta de protección, el decaimiento, el estrés y hasta la muerte). Es el caso de la vicuña en que un macho adulto posee un promedio de 6 hembras.
• LA INTERFERENCIA Se da cuando los individuos se hacinan en un espacio
estrecho, con consecuencias síquicas y fisiológicas (luchas, amenazas, heridas y muerte). Por lo general se produce por el aumento de la población en un espacio limitado y con escasa disponibilidad de alimentos.
Relaciones Inter-específicas
Dos especies pueden interactuar en forma que es posible que se beneficien, dañen o no afecten una a la otra.
• DEPREDACIÓN Forma de interacción en que un organismo de
una especie denominada depredador, se alimenta de otra especies denominada presa.
• PARASITISMO Es un caso especial de depredación en la que el depredador (parásito) es mucho menor que su presa (hospedero) y vive dentro o fuera de su presa viva.
• MUTUALISMO O SIMBIOSIS : Interacción donde las dos especies participantes se benefician en común y se han hecho dependientes una de la otra.
• COMENSALISMO Cuando los organismos llamados comensales
aprovechan del sobrante de la comida del patrón así como de mudas, descamaciones.
• ALELOPATIAS: Es la supresión de la germinación y el crecimiento o la
limitación de la presencia de algunas plantas como resultado de la liberación de inhibidores químicos por otras especies.
LAS CADENAS ALIMENTICIAS
• Las cadenas tróficas o alimenticias están conformadas por el conjunto de relaciones entre los seres vivos: productores, consumidores y desintegradores.
• Las cadenas alimentarias suelen tener cuatro o cinco eslabones - seis constituyen ya un caso excepcional.
Las cadenas cortas son favorables desde el punto de vista energético
• En las cadenas cortas se aprovecha mejor el alimento y hay menos desperdicios.
plancton anchoveta hombre (1 000 Kg ) (100 kg) (10 kg)
• Si la cadena es larga la pérdida de energía será mayor:
plancton anchoveta pollo hombre (1000 kg) (100 kg) (10 kg) (1 kg)
CADENAS y REDES TRÓFICAS
• CADENAS CORTAS
Hierba vaca hombre
algas krill ballena
algas rotíferos tardigrados nemátodos musaraña autillo
CADENA LARGA
CADENAS ALIMENTICIAS
• Sólo el 10% de la energía disponible de un nivel trófico es incorporado en el siguiente. (Ley del 10%).
1 000 kg. de pasto 100 kg. de vicuña
10 kg. de peso del puma.
CADENAS y REDES TRÓFICAS
• El productor (Ichu en la Puna) alimenta a los consumidores herbívoros (mariposas, ratones, vicuña).
• Estos a su vez alimentan a los consumidores carnívoros (lagartija, zorro, puma).
• Estos a su vez alimentan a los carroñeros (cóndor) y desintegradores (coleópteros, moscas, hongos, bacterias).
REDES TRÓFICAS
• En un ecosistema, por más sencillo que éste sea, no existe sólo una cadena trófica, sino varias y que conforman una red trófica, que se entrecruza.
• Por ejemplo: el ichu de la Puna no sólo alimenta a una especie, sino a muchas especies de herbívoros (vicuña, taruca, ratones, vizcacha, mariposas), y éstas a varias especies de carnívoros (puma, zorro, lagartijas, culebras).
Pirámides Tróficas
• La secuencia de la dependencia cuantitativa de la cadena trófica se expresa en pirámides tróficas, cuya base es ancha y la punta es angosta.
• La masa viva o biomasa disminuye de abajo hacia arriba.
Ley del 10%
1 000 Kg. de plancton marino
100 Kg. de anchoveta
10 Kg. carne de pollo
1 kg. Peso
Ser humano
Niveles de las Pirámides Tróficas
• La base es eL mundo inorgánico: el suelo, el agua, el aire (02, C02, nitrógeno) y la energía solar.
• El segundo nivel lo constituyen los productores: las plantas, que producen alimentos por la actividad fotosintética.
Niveles de las Pirámides Tróficas
• En el tercer nivel están los herbívoros: o sea, los animales que se alimentan de plantas (vacas, vicuñas, llamas, ovejas, caballos, sachavacas, orugas, hormigas, etc).
• El cuarto nivel está conformado por los omnívoros: los animales que se alimentan tanto de plantas como de otros animales. Tal es el caso de los monos, el sajino, el oso de anteojos, muchas aves, el ser humano, etc.
Niveles de las Pirámides Tróficas
• El quinto nivel lo constituyen los carnívoros: los animales que se alimentan de otros animales (puma, jaguar, zorro, tigrillos, lagartijas, culebras, etc.).
• El sexto nivel lo constituyen los carroñeros y los desintegradores, que se alimentan de cadáveres (cóndor, gallinazos, etc.).
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Los ciclos biogeoquímicos se refieren al flujo de los diferentes elementos químicosDel subsistema físico al subsistema biológico; y de este nuevamente al subsistema
Físico, en donde los organismos tienen un papel regulador en el flujo de los elementos
Todas las sustancias y elementos químicos presentes en el interior de los organismos (incluyendo H2O, C, N, O y otros) provienen de la intemperización de las rocas y
minerales los cuales se ciclan a través de los ecosistemas.
Estos ciclos que comprenden tanto lo biológico como el ciclaje de estas sustancias y elementos químicos se denominan
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Elemento Químico
Forma química de absorción por las plantas
Concentración típica en tejido seco (%)
Carbono (C)
Hidrógeno (H)
Oxígeno (O)
HCO3-
H+ (agua)
H2O, y otros óxidos
45
6
45
Macronutrientes
Nitrógeno (N)
Fósforo (P)
Potasio (K)
Calcio (Ca)
Magnesio (Mg)
Azufre (S)
NH4+, NO3
-
H2PO4+, HPO4
2-, PO43-
K+
Ca2+
Mg2+
SO42-
1.5
0.2
1.0
0.5
0.2
0.1
Micronutrientes
Hierro (Fe)
Manganeso (Mn)
Cobre (Cu)
Zinc (Zn)
Molibdeno (Mo)
Boro (B)
Cloro (Cl)
Fe2+, quelatos
Mn2+, quelatos
Cu2+, quelatos
Zn2+, quelatos
MoO42-, HMoO4
-
BO33-
Cl-
0.01
0.005
0.006
0.002
0.00001
0.002
0.01
3
Nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas
CICLO HIDROLÓGICO
CICLOHIDROLÓGICO
En la Tierra hay alrededor de 1 400 millones de kilómetros cúbicos de agua.
El 70% de la superficie terrestre está cubierta por agua; de ésta 97% es salada y el restante 2% es hielo glaciar en los polos norte y sur.
Menos de 1% del agua de la Tierra es dulce, la cual es la que podemos usar para beber, calentarnos, para la industria y otros muchos usos.
El cuerpo humano es 70% agua, cada sistema de nuestro organismo la utiliza.
El agua forma el 83% de nuestra sangre.
El agua transporta los desperdicios de nuestro cuerpo.
El agua lubrica las articulaciones de nuestro cuerpo.
El agua mantiene estable la temperatura del cuerpo
El agua es parte de las células, las cuales constituyen todos los organismos.
Carbono fijado porFotosíntesis en
Biomasas vegetales
El CO2 se disuelve en agua.El carbono se fija por Fotosíntesis en la biomasa de algas y fitoplancton
Sedimentaciónde biomasa
CO2 en el aire
FuegoRespiración celularde plantas, animalesy descomponedoresacuáticos y terrestres
Quema decombustibles
fósiles
El carbón se fija comoCarbonato de calcio enEn las conchas (caliza)
Conversión en carbón, petróleo, gas natural (combustibles fósiles)
Vulcanismo
Energía solar
Millones deaños
Alimentación deheterótrofos
respiraciónvegetal
CO2
CO2
CO2
Millones deaños
CICLO DEL CARBONO
CICLO DEL AZUFRE
