| ECOSISTEMAS |
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| Características de la biosfera = ecosfera |  |
| La mat. viva no es una simple sust., sino una organización especial de la mat. en unidades discretas, los seres vivos, los cuales están sujetos a una compleja trama de relaciones. Por ello, a la discontinuidad espacial de la Biosfera hay que oponer una continuidad funcional entre todos sus elem. La uniformidad de los seres vivos indica un origen común para todos ellos. Su diversidad es una consecuencia de las modificaciones que han experimentado para adaptarse a un m.a. cambiante. |
Si toda la masa de los org. se extendiera uniformemente, formaría una capa de poco más de 1 cm de espesor. |
| • El cefalópodo abisal Vampyroteuthis nada en aguas a 11.000 m de profundidad, mientras que se han recogido microorganismos flotando a 41 km de la superf. terrestre. • A lo largo las dorsales se encuentran fuentes termales (a unos 2.000-2500 km y más de profundidad), que contienen una gran profusión de formas de vida únicas (gusanos gigantes -de hasta 3 m-, cangrejos blancos, almejas del tamaño de balones de rugby,...). En lugar de la luz del Sol que da vida en los 200 m más superficiales del océano, estos oasis abismales se nutren de la energía química contenida en el sulfuro de H de los géiseres submarinos. Las bacterias (tan numerosas que tapizan las rocas cercanas) se alimentan de los sulfuros y a su vez sirven de sustento a otros animales mayores. |
El medio ambiente de un ser vivo es el cj. de todos los factores ecológicos que existen en el lugar en que habita y con los que se halla en continua relación.
Factores ecológicos del medio ambiente:
- abióticos → físico-químicos: aire, agua, luz, T, P, salinidad, suelo, climas,...
- bióticos → especies y sus relaciones: alimentación, competencia, ayuda mutua, reproducción,...
Ecología → estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con los factores del medio ambiente, así como los fenómenos de adaptación que los org. experimentan.
Autoecología → estudia la ecología del ind.
Sinecología → investiga la ecología de la comunidad. Estudia las interrelaciones entre todas las sp que constituyen la comunidad, así como la distribución y abundancia de los seres vivos y las causas que lo producen.
Especie → cj. de ind. que proceden de antecesores comunes y que se pueden reproducir entre sí dando una descendencia fértil.
NIVELES DE ORGANIZACIÓN SUPRAINDIVIDUALES
| Bióticos | Población | Cj. de ind. pertenecientes a la misma sp que habitan en un tiempo dado un área determinada. Entre los inds. de la población se establecen vínculos de mutua dependencia → rel. intraespecíficas. |
| Biocenosis o comunidad | Cj. de todas las poblaciones mutuamente acopladas que habitan un área natural (biotopo). Las sp están poco emparentadas entre sí (cada género suele estar representado por una sola sp), debido a la competencia. Entre las sp de una biocenosis se establecen rel. interespecíficas. |
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| Abióticos | Biotopo | Es la unidad o área nat. en que vive una biocenosis, con unas carac. ambientales uniformes. |
| Habitat | Es el soporte físico-químico sobre el que se asienta una población; es el cj. de biotopos en el que una sp puede vivir. |
Las biocenosis y los biotopos que aquellas ocupan forman una unidad funcional, con estrechas rel. mutuas:
| Ecosistema = Biotopo + Biocenosis |
Ecosistema → cj. formado por los seres vivos, el ambiente en que habitan con sus rel. mutuas, tanto biótica como abióticas, y los intercambios de materia y E entre esos org. y su medio ambiente.
Las carac. de todo ecosistema son autoorganización y autorregulación → un equilibrio dinámico: la alteración de uno de sus comp. influye en todos los demás comp. del cj.
En todo ecosistema hay un flujo de E y un flujo de mat.:
- El flujo de E es abierto: hay una mat. que llega y es utilizada por los seres vivos para mantener sus f. vitales, y que, por lo tanto, ya no se devuelve.
- El flujo de mat. es un ciclo cerrado: la mat. es sometida a una serie de transformaciones en el marco de diversos ciclos biogeoquímicos, pero no se pierde, se vuelve a recuperar.
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Tipos de ecosistemas:
- Macroecosistemas → biomas.
- Mesoecosistemas
- Microecosistemas
LOS FACTORES AMBIENTALES (ABIÓTICOS)
Todas las sp presentan una amplitud de tolerancia a ciertos factores que oscilan entre unos determinados límites de tolerancia:
- Si esta amplitud de tolerancia es muy estrecha para cierto factor, al org. se le denomina estenoico.
- Si el org. presenta amplitud de tolerancia grande para dicho factor se dice eurinoico (son cosmopolitas).
Ej.:
Org. estenohialino → tolera variaciones muy pequeñas de sal en el agua donde vive.
Org. eurihalino → presenta amplios márgenes de tolerancia para la salinidad.
El factor que esté limitando el crecimiento (o cualquier otra respuesta) de un organismo se conoce como el factor limitante.
Un factor limitante es el produce el detenimiento de la expansión de una sp, porque sobrepasa la amplitud de tolerancia.
| Un organismo no es más fuerte que el eslabón más débil en su cadena ecológica. Esto lo expresó Liebig (1840) para las plantas con su Ley del Mínimo de Liebig: "El crecimiento de una planta depende de los nutrientes disponibles sólo en cantidades mínimas". |  |
| La Ley del Mínimo fue reenunciada por Bartholomew (1958) para que fuese aplicable al problema de la distribución de especies y que tuviera en cuenta los límites de tolerancia; es la Ley de los Factores Limitantes: "La distribución de una especie estará controlada por el factor ambiental para el que el organismo tiene un rango de adaptabilidad más estrecho". El exceso o defecto de cualquier factor abiótico puede limitar el crecimiento a pesar de que los demás factores se encuentren en el óptimo. |
FACTORES ABIÓTICOS LIMITANTES
| Topográficos | Recordar: estaciones, zonas climáticas, troposfera, efecto invernadero, capa de ozono,... Latitud, altitud, pendiente, orientación,... Pueden originar microclimas. |
Temperatura (0-50 ºC) |
Los org. funcionan más eficazmente a una T óptima. Casos extremos: - Org. estenotermos → tienen una amplitud de tolerancia pequeña para la T. - Org. euritermos → amplitud de tolerancia grande para la T. • Adaptaciones al frío: - Org. homeotermos = endotermos → mantienen cte. su T. - Org poiquilotermos = ectodermos → su T no es cte. Se adaptan al frío mediante caída de hojas, hibernación, letargo o vida lantente ,... • Adaptaciones al calor: Hábitos crepusculares y nocturnos, sudor, transpiración de las plantas, estivación (aletargamiento, vida latente) (quistes, esporas),... |
| Humedad | Humedad del aire (g/cm3): Distinguimos entre humedad absoluta (que depende la T) y humedad relativa → humedad presente / humedad absoluta a la misma (en %). |
| Según sus nec. de agua, los seres vivos se clasifican en: - Higrófilos → viven en medios muy húmedos. - Mesófilos → soportan grandes variaciones de humedad. - Xerófilos → prefieren medios secos o con poca agua. |
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| Animales terrestres Se protegen de la pérdida de agua mediante caparazones duros e impermeables, desarrollando una capa córnea de células queratinizadas, manteniendo la piel húmeda, produciendo una orina semisólida y heces muy secas, generando agua metabólica,... |
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| Plantas Para miniminar la evapotranspiración, recubren las hojas con ceras impermeables, cierran los estomas, pueden reducir sus hojas a espinas, almacenan agua en los tallos, disponen de raíces muy extensas y poco profundas para captar rápidam. las escasas precipitaciones,... |
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| Fóticos | La luz influye en la pigmentación de la piel. Influye en la estratificación vertical de las plantas: - Plantas fotófilas = heliófilas - Plantas esciófilas = umbrófilas Tb. influye el fotoperiodo. |
| Químicos | Sustancias del aire, suelo y disueltas en agua. |
| Edáficos | Componentes de un suelo franco: - material mineral (45 %) - humus (5 %) - poros, por donde circula aire (25 %) y agua (25 %) |
| Factores limitantes del suelo: - La textura → arenosa, arcillosa o mixta. En un suelo pobre sólo prosperarán unas pocas sp exigentes (gramíneas,...). - El aire entre los poros, lo cual depende la textura y de la presencia de ciertos org. (lombrices). - El agua: hay plantas hidrófilas (juncos,...) y plantas xerófilas (cactos,...). - Composición química y pH → hay plantas halófilas (suelos salados) (salicornias,...), plantas de suelos calcáreos (haya,...), de sustratos silíceos o ácidos (castaño, brezos, pino rodeno, alcornoque,...). Ver comp. de un suelo franco. |
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| Acuáticos | Salinidad → aguas dulces (< 5 g/L), saladas (33-37 g/L) y salobres. La mayoría de las sp son estohalinas; sólo unas pocas sp. son eurihalinas y soportan variaciones imp. de salinidad y sobreviven en ambos medios (salmón,...). |
| Luz → zonas fóticas: - Zona eufótica (50 m): permite la fotosíntesis. - Zona oligofótica o de penumbra. - Zona afótica o de oscuridad (> 500 m). |
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| Temperatura (sup.: -2 y 30 ºC; prof.: 2-4 ªC) → el O2 del agua ↓ si ↑T. Las dif. de T que se generan entre la superf. y las zonas profundas, crean corrientes que redistribuyen los nutrientes y el O2. |
VARIABILIDAD DE LOS FACTORES ABIÓTICOS
Según se modifiquen o no en un periodo de tiempo y en un lugar concretos, los factores pueden ser constantes o variables. Éstos requieren muchas mediciones para poder detectar la existencia o no de unas pautas de variación que permitan formular predicciones y controlar dichas variaciones.
Las variaciones pueden ser:
- Regulares o factores periódicos → presentan un ritmo de variación periódico que se repite.
El tiempo de un ciclo es el periodo.
- Irregulares → no tiene ciclos constantes.
Los valores medios de un factor variable se calculan estadísticamente.
Los datos se representan en gráficas. La variabilidad de un factor vendrá dada por sus valores máx. y mín., y por su evolución en el tiempo. Las relaciones entre los factores se reflejan la la nube de puntos de la gráfica: si los puntos están más o menos alineados, la relación existe; si los puntos aparecen dispersos, no hay relación.
Esta relación puede ser:
- Directa
- Inversa
- Bilateral
- Multifactorial (lo normal: el funcionamiento de un ecosistema depende de todos sus componentes)
| LA ADAPTACIÓN BIOLÓGICA |
| La adaptación biológica es la capacidad que poseen los seres vivos para modificar a lo largo del tiempo su organismo, adquiriendo en el curso de la evolución las características más idóneas para sobrevivir en un medio ambiente cambiante, logrando mayor tolerancia para los factores limitantes. |
La distribución de cada sp se halla determinada por sus límites de tolerancia a las variaciones de cada uno de los factores ambientales. Los cambios adaptativos, aunque recaen sobre los ind., se desarrollan sobre la población, de forma que la capacidad adaptativa es una cualidad supraindivicual, que no posee el ind. aislado.
Ver gráfica de los cambios de la T corporal de algunos animales según la T del entorno . El ornitorrinco (un eslabón entre los mamíferos y los reptiles) controla su T con más eficacia que el largarto, pero no tan bien como el gato.
Las adaptaciones crean en las poblaciones:
• Irradiaciones divergentes = divergencia adaptativa (divergencia de formas): si los ambientes son dif., a partir de un modelo único de órgano se desarrollará un abanico de formas. Como todos estos org. tienen un origen común, se mantendrán en ellos una serie de caracteres constitucionales → órganos homólogos. Otros rasgos serán exclusivos sólo de determinadas sp, ya que obedecen a las modificaciones adquiridas por la adaptación → caracteres adaptativos.
• Convergencia adaptativa: muchos seres vivos dif. que habitan el mismo m.a., han desarrollado órganos similares que los hacen parecerse entre sí, aunque entre ellos no exista ningún parentesco, porque no derivan de un antepasado común → órganos análogos.
