Ecosistemasy su

dinámica

La ecología

• La ecología del griego “oikos” (casa) y “logos” (ciencia) es la biologia de los ecosistemas.

• La ecología estudia el medio ambiente y su relación con los organismos y entre estos.

ECOLOGÍA

Es el estudio científico de las relaciones entre los organismos y

el ambiente

Incluye no solo las condiciones físicas, sino también las condiciones

biológicas en que vive un organismo

Interacciones de los organismos tanto

con el mundo físico como con los

miembros de su misma especie y con

los de las demás especies

• Un ecosistema es una zona determinada donde las condiciones ambientales permiten el desarrollo de unos organismos concretos.

• El medio físico en el que está establecido un ecosistema se denomina biotopo.

• El conjunto de seres vivos que habitan en el biotopo se conoce como biocenosis.

• Según el medio en que se encuentran, los ecosistemas se dividen en acuáticos y terrestres.

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¿Qué es un ecosistema?

ECOSISTEMA

ECOSISTEMA

BIOTOPOBIOCENOSIS

O COMUNIDAD

HUMEDAD, TEMPERATURA, GASES, NUTRIENTES

SALINIDAD Y TIPO DE GASES

CONJUNTO DE POBLACIONES INTERRELACIONADAS

conjuntos de individuos de lamisma especie que viven en un

área y tiempo determinado

ECOSISTEMA

Es un sistema interactivo

constituido por componentes físicos, químicos y biológicos

del ambiente

Los organismos que viven en un área particular junto con el ambiente físico con

el que interactúan constituyen un ecosistema

Componentes del Ecosistema

+

Biotopo + Biocenosis + relaciones (entre todos los componentes)

Componentes de un ecosistemaComponentes de un ecosistema

factores abióticos

• Los factores ambientales, o abióticos, condicionan la distribución, el tamaño, el número e incluso la capacidad para reproducirse de los seres vivos. Entre los más importantes destacan:

• Los factores climáticos, como la temperatura, las precipitaciones y la humedad.

• Los factores físicos y químicos, como la luz, la salinidad, la presión y la concentración de oxígeno en el medio acuático o aéreo.

• Los factores relacionados con el suelo o edáficos, como el tipo de rocas y los materiales que lo forman.

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BIOCENOSIS ó COMUNIDAD factores bióticos del ecosistema

• Biodiversidad

Los factores bióticos1. Relaciones intraespecíficas, son las que se

producen entre organismos de la misma especie.2. Relaciones interespecíficas, son las que se

producen entre organismos de distinta especie.

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conjunto de individuos de una misma especie

Rela-ciones entre la misma población

Rela-

ciones

entre dife

-

rentes

poblacio-

nes

población

intraespecíficas interespecíficas

Relaciones intraespecíficas

ANTAGONISMO BENEFICIO

Competència: alimentosagua, luz. territorio

Defensa, reparto de tareas, busqueda de alimentos,perpetuación de la especie.

Relaciones Intraespecíficas: Competencia:

por los alimentos, las hembras, el rango dentro del grupo.., permite la selección de los más aptos y el fortalecimiento de la especie

Relaciones intraespecíficas• Su finalidad es la protección de las crías, la

búsqueda de alimento y la defensa. Pueden ser:• Familiares. Se originan en un grupo familiar

constituido por uno o dos progenitores y la descendencia para alimentar y proteger a los más débiles.

• Gregarias. Son asociaciones de organismos que se desplazan juntos, como las bandadas de aves.

• Coloniales. Son organismos que viven íntimamente unidos, como los corales o las esponjas.

• Sociales. Se establece una jerarquía y una distribución de tareas.

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Asociación familiar: Fines reproductivos

(monógama – polígama)

Relaciones Intraespecíficas: Población colonial: Unidos físicamente

esponjas

corales

Relaciones Intraespecíficas: Población gregaria: Fines variados;

defensa, alimentación, migración,..

Relaciones Intraespecíficas: Población estatal: jerarquía y

reparto del trabajo

Relaciones interespecíficasRelaciones interespecíficasEl tipo de relación que establecen poblaciones diferentes pueden afectar positiva o El tipo de relación que establecen poblaciones diferentes pueden afectar positiva o negativamente sus dinámicas de crecimiento, o resultar indiferentes.negativamente sus dinámicas de crecimiento, o resultar indiferentes.

TIPO DE INTERACCIÓN

RESPUESTA DE LA ESPECIE A

RESPUESTA DE LA ESPECIE B

MUTUALISMO + +

COMPETENCIA - -

DEPREDACIÓN + -

PARASITISMO + -

PARASITOIDISMO + -

COMENSALISMO + 0

AMENSALISMO - 0

NEUTRALISMO 0 0

Relaciones Interespecíficas: Mutualismo: (+,+) Viven juntos

temporalmente

c. ermitaño + anémonaPeces limpiadores + tortuga

Relaciones Interespecíficas: Simbiosis: (+,+) Viven juntos

permanentemente este es el caso de los líquenes: simbiosis

entre alga unicelular y hongo.

Mutualismo asimbiótico obligado

Hormigas cortadoras de hojas Hormigas y acacias

Mutualismo asimbiótico facultativo

Insectos polinizadores Pez payaso y anémonas

Relaciones Interespecíficas: Competencia: (-,-): dos especies utilizan un

mismo recurso, como el espacio para criar o un alimento. Se representa con el símbolo

Buitre leonado Quebrantahuesos

Buitre leonado Y Buitre negro

COMPETENCIA

Malvasía cabeciblanca

Pato colorado

Las dos especies se alimentan, entre otras cosas, de la planta acuática Potamogeton sp.

Pulga de agua(crustaceo)

Flamenco

DEPREDACIÓN

DEPREDACIÓN

Malvasía cabeciblanca

Potamogeton

DEPREDACIÓN: un ser vivo se alimenta de otro, al que da muerte. Se representa con el símbolo (+/-)

Entamoeba (protozoo)

PARASITISMO

Rana común

PARASITISMO: un ser vivo se alimenta de otro, causándole un perjuicio pero no la muerte. Los hay internos y externos. Se representa como (+/-),

El protozoo vive en el intestino de la Rana, alimentándose a su costa y debilitando a esta.

Endo y ectoparásitos

Comensalismo• Se representa como ( +/o)

Ejemplo Rémora- Tiburón

Cadenas y redes tróficasCadenas y redes tróficasLa materia y la energía circulan en los ecosistemas en forma de relaciones tróficas (relaciones alimentarias), que se producen entre los organismos, vivos o muertos. Se representan mediante CADENAS TRÓFICAS, en las que cada organismo ocupa una posición llamada ESLABONES O NIVELES TRÓFICOS. Hay tres grandes grupos o niveles tróficos:

a) Productoresb) Consumidoresc) Descomponedores

Cuando varias cadenas tróficas se entrecruzan forman REDES TRÓFICAS. La representación se puede hacer mediante PIRÁMIDES TRÓFICAS.

Dinámica de los EcosistemasNiveles tróficos

Una gran parte de las relaciones que los seres vivos establecen con su medio ambiente tiene como finalidad obtener la materia y energía que necesitan para su nutrición. Estas relaciones se denominan alimentarias o tróficas.

Los distintos organismos de un ecosistema obtienen la Los distintos organismos de un ecosistema obtienen la materia y energía del medio de manera muy variada. materia y energía del medio de manera muy variada. Aquellos que lo hacen de una misma forma se agrupan en Aquellos que lo hacen de una misma forma se agrupan en un conjunto o un conjunto o nivel tróficonivel trófico. .

Dinámica de los EcosistemasNiveles tróficos

Se pueden distinguir los siguientes niveles:

•PRODUCTORES.- organismos autótrofos que fabrican su propia materia orgánica (su alimento), a partir de materia inorgánica. Son las algas, las plantas y las bacterias fotosintetizadoras.

•CONSUMIDORES.- son organismos heterótrofos que se alimentan de materia orgánica viva. Hay varios tipos:

Consumidores primarios.- se alimentan de los productores. Son los herbívoros.Consumidores secundarios.- se alimentan de los consumidores primarios. Son los carnívoros. En algunos ecosistemas puede haber terciarios.

•DESCOMPONEDORES.-organismos heterótrofos que transforman la materia orgánica en inorgánica. Son hongos y bacterias.

ProductoresProductoresSon los ORGANISMOS AUTÓTROFOS, constituyen el primer eslabón de la cadena alimentaria. Pueden ser:

FotoautótrofosFotoautótrofos: Son organismos FOTOSINTÉTICOS. Usan la luz del sol. Algas verdeazuladas (bacterias fotosintéticas), algas eucariotas unicelulares ( protozoos fotosintéticos) y pluricelulares y el resto de las plantas.

QuimioautótrofosQuimioautótrofos:Usan energía procedente de reacciones químicas inorgánicas exotérmicas. Son las bacterias nitrificantes, sulfobacterias, etc.

ConsumidoresConsumidoresEstos organismos aprovechan la materia orgánica de los productores para convertirla en materia orgánica propia. Consumidores primarios: Consumidores primarios: Se alimentan de los productores primarios y son los denominados herbívoros.

• En la tierra, los herbívoros típicos incluyen insectos, reptiles, pájaros y mamíferos.

• En los ecosistemas acuáticos (de agua dulce y salada) los herbívoros son típicamente pequeños crustáceos y moluscos. Estos, junto con los protozoos forman el zooplancton, el cual se alimenta del fitoplancton.

Consumidores secundarios: Consumidores secundarios: Este nivel está constituido por animales que comen otros animales, se alimentan de los herbívoros y por lo tanto son carnívoros, por ejemplo: halcón, orca, carpa, etc.Consumidores terciarios: SConsumidores terciarios: Se alimentan de los consumidores secundarios, y por lo tanto también son carnívoros, por ejemplo: león, cocodrilo, etc.

DescomponedoresDescomponedoresSon organismos que aprovechan la materia y la energía que aún contienen los restos de seres vivos (cuerpos muertos, deyecciones, etc), descomponiendo la materia orgánica en materia inorgánica (descomponedores mineralizadores)

A este grupo pertenecen los hongos, bacterias y otros microorganismos, quienes segregan enzimas digestivas sobre el material muerto o de desecho y luego absorben los productos de la digestión (descomponedores saprofitos)

Los animales carroñeros (buitres, algunos córvidos, hienas, etc.) no se consideran descomponedores, ya que aprovechan los restos de animales muertos.

Dinámica de los EcosistemasNiveles tróficos

DEPREDADORES

CARNÍVOROS

HERBÍVOROS

PRODUCTORES

DESCOMPONEDORES

En una pirámide En una pirámide se se aprecia la estructura alimentaria de aprecia la estructura alimentaria de un ecosistema en donde conviven un ecosistema en donde conviven productores, consumidores y productores, consumidores y descomponedores.descomponedores.

Los vegetales elaboran materia Los vegetales elaboran materia orgánica a través de la fotosíntesis. orgánica a través de la fotosíntesis.

Los herbívoros se alimentan de Los herbívoros se alimentan de ellos, y a su vez son comidos por ellos, y a su vez son comidos por predadores o carnívoros. predadores o carnívoros.

Cuando estos organismos van Cuando estos organismos van muriendo, sus restos son muriendo, sus restos son transformados en sustancias transformados en sustancias asimilables por la plantas, proceso asimilables por la plantas, proceso en el que intervienen los en el que intervienen los organismos descomponedoresorganismos descomponedores

PIRÁMIDE DE ENERGÍA Siempre son pirámides perfectas, donde en cada nivel trófico se representa la producción neta o energía disponible para el nivel superior, que suele captar sólo el 10 % de esta. (explica que no pasen de 5 niveles las cadenas)

PIRÁMIDE DE BIOMASA Se representa la biomasa que tiene en un momento dado cada nivel trófico. Aporta poca información sobre un ecosistema. En los ecosistemas terrestres son pirámides mas o menos perfectas, pero en los marinos puede ocurrir que haya más fitopláncton que zooplancton y estar invertida en su base.

Dinámica de los Ecosistemas

La Representación Representación de lade la estructura estructura tróficatrófica de un ecosistema (quien se come a quien), se puede realizar de varias formas:

CADENA TRÓFICA RED TRÓFICA

Dinámica de los Ecosistemas

CADENA TRÓFICA

Formada por una serie de organismos ordenados linealmente, donde cada uno se alimenta del anterior, y sirve a su vez, de alimento para el siguiente

Dinámica de los EcosistemasRED TRÓFICA

Conjunto de cadenas tróficas interconectadas que se establecen en un ecosistema

Las cadenas tróficasLas cadenas tróficas

Las redes tróficasLas redes tróficas

La red trófica del bosque

luz

C02

fotosíntesis

productores

materia inorgánicasales minerales

materia orgánica

descomponedores: Hongos y bacterias

materia orgánica

consumidores primarios

consumidores secundarios

Relaciones alimentarias

La materia y la energía en el ecosistema

La materia La materia ““circula”circula”

La La energía energía ““fluye”fluye”

La energía en el ecosistema

La La energía energía ““fluye”fluye”

Energía Energía luminosaluminosa CalorCalor

CalorCalor

CalorCalor

La materia en el ecosistema

La materia La materia ““circula”circula”

¿QUÉ SUCEDE CON LA ENERGÍA A TRAVÉS DE LAS TRAMAS TRÓFICAS?

SUCESIÓN ECOLÓGICA

Los ecosistemas cambian a lo largo del tiempo. El proceso de transición ordenada de una comunidad a otra en un ecosistema se denomina sucesión ecológica.

Es un proceso continuo en el tiempo, en el que se va pasando de una comunidad a otra, con diferentes especies cada una de ellas, hasta que se llega a una formación que se halla en equilibrio con el medio físico y que se denomina Comunidad climax.

Hay dos tipos de sucesiones:

•PRIMARIAS

•SECUNDARIAS

SUCESIÓN ECOLÓGICAPrimaria

La sucesión primaria es aquella que se desarrolla en una zona carente de comunidad preexistente, es decir, que se inicia en un biotopo virgen, que no ha sido ocupado previamente por otras comunidades, como ocurre en las dunas, nuevas islas, etc.

SUCESIÓN ECOLÓGICASecundaria

La sucesión secundaria es aquella que se establece sobre una ya existente que ha sido eliminada por incendio, inundación, enfermedad, talas de bosques, cultivo, etc.

Sucesión: Monte St.Helens

1980 1989

Cambios en los ecosistemasCambios tras un incendio (ejemplo para bosque mediterráneo)

Un incendio supone la muerte de los

descomponedores y destrucción del humus

La muerte de las raíces disminuye retención suelo e

incrementa la erosión

(sobre todo en zonas de pendiente)

Si se conserva algo de suelo, comienza regeneración

pastizal con especies colonizadoras (estrategas de la r)

Si se ha destruido el

suelo…Aparición de nuevas especies incremento de la diversidad específica y disminución de especies estrategas de la r

Primeras fases de la disclimax

Estado casi climácico: casi máxima diversidad

específica; especies estrategas de la k. Aún quedan otros 50 años

para el estado climácico

10-15 años

30-35 años

El suelo va aumentando

sus horizontes

Fase de matorral

Fase de maquia

Incremento de la diversidad específica

Incremento de la diversidad estructural

50-60 años si no hay intervención

antrópica

Intervención antrópica frecuente (con incendios)

Cambios en los ecosistemasSucesión ecológica

Colmatación parcial de la laguna por los sedimentos, que son

soporte para la vegetación de ribera, que se adentra en el lago

En las antiguas orillas crecen arbustos (salgueres) y, luego,

árboles (no alisos o umeros en el caso del lago Ercina, dada la altitud --1000m-- sino fayes), que puedan soportar suelos saturados de agua

Conforme desaparece la humedad del suelo, predomina la especie dominante de la climax típica de

la zona: el hayedo o fayéu.

Donde esta el ave?

Asemejarse a un objeto poco interesante

Preparado para una emboscada

Coloración de advertencia, aproximarse bajo propio riesgo

Coloración para asustar

Mimecria

Serpiente Coral (venenosa)

Falsa coral(no venenosa)

Armas químicas:escarabajo libera toxina

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

En todos los ecosistemas existe un movimiento continuo de los materiales...

Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos

a otros, hasta que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire. 

GASEOSOS

SEDIMENTARIOS

atmósfera – océanos

suelo-rocas-minerales

Energía

Energía

Energía Energía

Ciclo del Carbono

Detritos/materia orgánica del suelo

Biomasa vegetal y

animal

Atmósfera

Ciclo del Nitrógeno Nitrógeno

Componente esencial de las proteínas y de la

atmósfera

Estado gaseoso(N2)

Debe fijarse para su utilización

Acción química de alta energía

Biológico

Bacterias

fijadoras de

nitrógeno

Radiación cósmica

Relámpagos y rayos

Ciclo del Fósforo Completamente sedimentario

Reservorios en rocas y depósitos naturales de

fosfatos

Desconocido en la atmósfera

• Crecimiento de una población– Indefinidamente: si no

hay límite de alimento– Hasta un valor

máximo de “k” y estabilidad (teórica) con límite de alimento

– Fluctuaciones relacionadas con las variaciones y cambios en el ecosistema.

• Las relaciones tróficas– “Comer y ser comido”

• La biodiversidad– Representa el número de especies distintas en un

ecosistema.– Cuanto mayor sea, mayor será el número de

interconexiones y mayor será la estabilidad del ecosistema.

• Poca biodiversidad: ecosistemas sencillos, poco regulados y grandes variaciones en las poblaciones.

• Alta biodiversidad: ecosistemas complejos, muy regulados y pocas variaciones en las poblaciones.

– Actualmente está amenazada