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BLOQUE II: LA TIERRA

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CONTENIDOS1. Los ecosistemas2. El biotopo 2.1. El medio

2.2. Los factores abióticos

3. La biocenosis 3.1. Relaciones interespecíficas

3.2. Fluctuaciones

4. La dinámica de los ecosistemas 4.1. Las relaciones tróficas

4.2. La materia y la energía en los ecosistemas

Investiga: Estudio del suelo

El medio natural

7

138

RESPONDE• Explica cuáles son las diferentes capas del planeta

Tierra que podemos distinguir en su superficie.

• ¿Qué es el clima? ¿En qué se diferencia del tiempo atmos férico?

• ¿Qué es un organismo autótrofo? ¿Y uno heteró-trofo?

Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico

• Utilizar adecuadamente los conocimientos funda-mentales de los ecosistemas en su contexto para apli-carlos a explicaciones científicas del mundo natural.

• Elaborar mensajes y textos que describan ecosis-temas y sus dinámicas para la comprensión de la realidad natural.

• Reconocer la influencia de la actividad humana, científica y tecnológica en la salud y el medio am-biente para lograr un equilibrio entre progreso-medio ambiente-ser humano que permita la per-vivencia de la vida.

Tratamiento de la información y competencia digital

• Acceder e interpretar la información que nos pro-porcionan las pirámides tróficas y los diagramas de flujos de los ecosistemas.

Competencia para aprender a aprender

• Aplicar los conocimientos sobre ecosistemas en contextos próximos.

COMPETENCIAS BÁSICAS

En las zonas de costa que no han sido alteradas por el ser humano, podemos observar cómo existen diferentes tipos de vegetales a medida que nos desplazamos desde el mar hacia el interior.

A la arena y las rocas en contacto con el agua salada, les suceden hierbas, luego arbustos y algu-nos árboles pequeños y, final-mente, bosques más o menos consolidados.

Esta variación puede abarcar varias distancias, desde pocos metros hasta, en los casos más ex-tremos, centenares de ellos.

139

1. Los ecosistemasEn el planeta Tierra existen diferentes partes de la geosfera, la atmósfera y la hidrosfe-ra que presentan unas condiciones que permiten el desarrollo de la vida. El conjunto de todas estas zonas donde se encuentran los seres vivos se denomina biosfera.

El estudio de la parte de la Tierra donde se encuentran los seres vivos no es completo sin tener en cuenta los organismos que en ella habitan.

Para estudiar la naturaleza con detalle, los ecólogos distinguen en el medio natural diferentes zonas con características comunes, los ecosistemas.

Un ecosistema está formado por un fragmento de la biosfera, el conjunto de seres vivos que en él se encuentran y las relaciones que en él se producen.

En este conjunto, los seres vivos y su medio dependen unos de otros. Así, en un ecosistema habitan unas especies determinadas que pueden sobrevivir allí porque están adaptadas a ese medio, y a su vez el medio físico se modifica constantemente por la actividad de los organismos.

Las dimensiones de un ecosistema pueden ser muy variadas según la escala de ob-servación que se aplique. Así, por ejemplo, dentro de un ecosistema relativamente homogéneo, como una costa rocosa, podemos identificar en su interior algunas partes, como una cueva, que constituyen en sí mismas un ecosistema dentro de otro mayor.

140 Unidad 7

FÍJATE

El medio ambiente es el conjunto de factores de todo tipo capaces de causar efectos sobre los seres vivos y las actividades humanas.

Distinguimos el medio ambiente antrópico, como aquel que ha sido más o menos humanizado, incluyen-do desde las grandes ciudades a las zonas rurales poco habitadas pero transformadas; y, por otro lado, el me-dio ambiente natural, donde no se ha producido intervención humana.

AMPLÍA

ERNEST HAECKEL

Ernest Haeckel (1834-1919) fue un im-portante científico y filósofo alemán ferviente defensor de la teoría de la evolución.

Estudió ampliamente la morfología de los animales, en especial los invertebra-dos. A partir del estudio comparado del desarrollo embrionario de distintos or-ganismos, propuso una organización de diferentes grupos de seres vivos se-gún su situación en la escala evolutiva.

Creó algunos términos muy utilizados actualmente en biología como ecolo-gía, protista, phylum o filogenia.

RECUERDA

La geosfera es la parte sólida del pla-neta Tierra.

La hidrosfera es la capa formada por el agua que se encuentra en la superficie de nuestro planeta.

La atmósfera es la capa de aire forma-da por diferentes gases que envuelve la Tierra.

La ecología es la ciencia que estudia las características de los seres vivos y las del medio donde viven, así como las relaciones que establecen los seres vivos entre ellos y con el medio.

Los ecosistemas no son conjuntos completamente aislados del resto del planeta. Los diferentes ecosistemas de la Tierra dependen unos de otros y se relacionan entre sí en distintos grados. El con junto de todos los ecosistemas de la Tierra se denomina ecosfera. Así pues, podemos decir que la ecosfera está formada por la biosfera y todos los seres vivos que en ella habitan.

ACTIVIDAD

ES

1. Define e indica las diferencias que existen entre estos con-ceptos: biosfera, ecosfera y ecosistema.

2. Identifica cuáles de los siguientes ejemplos corresponden a un ecosistema. Razona tu respuesta.

la selva - un rebaño de ovejas - una lagunaun tronco en descomposición - la Luna

3. Indica con qué capas de la Tierra se relaciona la biosfera.

4. Explica qué son el biotopo y la biocenosis.

— Agrupa los siguientes elementos de una pecera según for-men parte del biotopo o de la biocenosis: estrella de mar, roca, alga, agua, pez, anémona, ánfora, tubo fluorescente, cangrejo.

R R

R

141El medio natural

Dentro de los componentes de un ecosistema, podemos distinguir entre el biotopo y la biocenosis.

• El biotopo es el medio físico o lugar donde los seres vivos de un ecosistema desa-rrollan su vida, y las condiciones ambientales que lo caracterizan.

• La biocenosis es el conjunto de seres vivos que habitan en un determinado eco-sistema.

Las costas rocosas son un ecosistema cuyo biotopo presenta un relieve abrupto que debe soportar el embate de las olas, y las subidas y las bajadas de las mareas. Además, en estas zonas la humedad es alta y las temperaturas no presentan cambios bruscos.

La biocenosis de este ecosistema está compuesta por algas y vegetales que se ad-hieren fuertemente al sustrato, también encontramos animales invertebrados con esta misma característica, como el mejillón o la lapa. Otros animales, como los peces o los cangrejos, son capaces de vivir de forma libre adaptándose al vaivén del mar.

A continuación, estudiaremos las características generales que podemos observar en el biotopo y la biocenosis de un ecosistema.

Biotopo. Biocenosis. Ecosistema.

2. El biotopo El biotopo es el espacio físico y las condiciones ambientales que lo caracterizan, donde los seres vivos de un ecosistema desarrollan su vida. Las características del biotopo determinan la presencia de una u otra especie en el ecosistema, así como la abundancia de cada una.

Los principales componentes del biotopo son el medio y los factores abióticos que lo definen.

2.1. El medioEl medio es el lugar donde viven y se desplazan los seres vivos de un ecosistema y con el cual mantienen intercambios constantes de materia y energía.

Distinguimos dos tipos de medio: el medio terrestre y el medio acuático.

• El medio terrestre se encuentra en la superficie de los continentes. Está en contac-to directo con la atmósfera, que contiene los gases que necesitan los seres vivos.

En este medio existen varios tipos de superficies, o sustratos, sobre las que encon-tramos los seres vivos como, por ejemplo, el suelo, las rocas o los mismos seres vivos o sus restos.

Junto con el sustrato, la disponibilidad de agua, la altitud y el clima son las caracte-rísticas más importantes para determinar los distintos tipos de medios terrestres.

• El medio acuático está constituido por agua. Esta contiene disueltos los gases que la mayoría de los organismos acuáticos utilizan, así como diversos nutrientes.

Los organismos acuáticos pueden vivir sobre el fondo de los océanos, ríos o lagos, sobre otro ser vivo o sus restos y, a diferencia de lo que ocurre en el medio terres-tre, pueden no tener sustrato y vivir suspendidos en el agua, como muchos peces.

Además del sustrato, la composición y las condiciones físicas del agua son las ca-racterísticas principales de los distintos medios acuáticos.

142 Unidad 7

RECUERDA

El suelo es una capa superficial de la geosfera formada por una mezcla de fragmentos de minerales, rocas y res-tos de seres vivos.

2.2. Los factores abióticosLos factores ambientales, o factores abióticos, son el conjunto de condiciones físicas y químicas del biotopo. Estas condiciones caracterizan al biotopo y determinan qué organismos pueden habitar en ese ecosistema; es decir, condicionan su biocenosis.

Estos factores condicionan las adaptaciones que presentan los organismos a su medio, de forma que toda especie que habite en un determinado ecosistema debe estar preparada para sobrevivir en las condiciones ambientales propias de su biotopo.

Los factores ambientales más importantes de un ecosistema son la luz, el agua, la temperatura, los gases, la composición del suelo y la situación geográfica.

• La luz es la principal fuente de energía en casi todos los ecosistemas y condi-ciona la distribución de los organismos fotosintéticos.

Al estudiar el efecto de la luz sobre el ecosistema debemos valorar su inten-sidad, su duración y el color que pre-senta. Así, por ejemplo, en las zonas próximas al ecuador las horas de luz solar varían muy poco a lo largo del año mientras que en las próximas a los polos varían mucho.

• El agua es esencial para la vida y todos los organismos dependen de ella para sobrevivir.

Los seres vivos son capaces de vivir en zonas con abundante agua, como los océanos, o en zonas áridas, como los desiertos. En estos podemos encontrar adaptaciones extremas a la escasez de agua como en los cactus, que acumulan agua en los tallos y sus hojas tienen forma de espina para limitar la deshidratación.

• La temperatura media y su variación condicionan el tipo de organismos que habitan en un ecosistema, ya que las especies pueden vivir dentro de un margen determinado de temperaturas.

Los organismos que viven en zonas frías presentan adaptaciones para evitar su congelación. Es el caso de algunos peces de la Antártida que po-seen proteínas en la sangre que actúan evitando que esta se congele.

143El medio natural

En las zonas más cálidas del planeta, el agua es un factor ambiental determinante para la vida.

El clima es el conjunto de las condiciones atmosféricas que caracterizan a una zona geográfica. Las precipitaciones y la temperatura son los dos factores con un mayor papel en la definición de un clima. Así pues, el clima puede considerarse como el rasgo ambiental más importante de un ecosistema.

El clima

EXPERIMENTA

La luz y los ecosistemas

Vamos a observar cómo condiciona la luz el desarrollo de un ecosistema.

— Llena dos botes de cristal con agua y un poquito de tierra de una maceta. Cierra los botes y agita la mezcla.

— Sitúa uno de los botes en un lugar iluminado del aula, sin que el Sol lo ilumine directamente.

— Guarda el segundo bote en un armario a oscuras. A lo largo de una semana, sácalo y mantenlo junto al otro durante las horas que estudies Ciencias de la Naturaleza.

Los dos botes tenían los mismos componentes pero diferentes factores ambientales. Al cabo de una semana, comprobarás cómo en el bote situado en un lugar con luz se han desarrolla-do más organismos que en el bote que ha recibido menos luz.

OSCURIDAD

• Algunos gases que se encuentran en la atmósfera, o disueltos en la hidrosfera, son utilizados por los seres vivos para realizar sus funciones vitales.

Entre los gases, cabe destacar la importancia del oxígeno en la respiración de los seres vivos y del dióxido de carbono en la fotosíntesis. Según la altura o la profun-didad en que se encuentre un ecosistema, la disponibilidad de estos gases varía.

Así, por ejemplo, las personas que viven en altitudes elevadas, donde la concen-tración de oxígeno es menor, presentan más hemoglobina en sangre para suplir la carencia de este gas.

• La composición del suelo determina la disponibilidad de nutrientes y la capacidad de retención de agua. En el medio acuático la composición del suelo no es tan importante, en este caso, se tiene en cuenta la concentración de sales disueltas.

En un ecosistema con un suelo poco desarrollado, como por ejemplo la colada reciente de un volcán, los vegetales encontrarán muchas dificultades para su cre-cimiento.

• La situación geográfica de un ecosistema comprende muchos aspectos, entre los que destacan la altitud o profundidad, la exposición al Sol, la vertiente y los vientos o corrientes dominantes.

Una misma zona presentará diferencias de precipi-tación muy marcadas según los vientos dominantes provengan de áreas desérticas o lo hagan de áreas costeras y húmedas.

La incidencia de un factor ambiental es variable según el ecosistema. Así, por ejemplo, la disponibilidad de agua suele ser un factor muy importante en los eco-sistemas terrestres cálidos; otro ejemplo es la tempe-ratura, que en los ecosistemas fríos es más limitante.

La influencia de los factores ambientales sobre un eco-sistema debe ser analizada de forma global, ya que en muchos casos un determinado factor abiótico adquie-re mayor o menor importancia en función de otros.

Es el caso de la luz en la selva, un factor que puede ser limitante dentro de ese ecosistema a pesar de que se halla en latitudes con muchas horas de luz. La selva se encuentra en zonas con temperaturas moderadas y mucha disponibilidad de agua, de modo que las plantas abundan y crean un bosque denso y oscuro. Por este motivo, la selva es un lugar donde, a pesar de la abundante luz solar incidente, los vegetales están tan desarrollados y son tan abundantes que compiten por ella.

5. Describe las principales características que presentan los dos tipos de medio sobre los que se encuentran los ecosistemas.

6. Explica por qué a partir del clima de una zona podemos conocer muchas de las características del ecosistema que allí existe.

7. Una montaña presenta una ladera sur con muchas hierbas y pastos, mientras que su ladera norte está repleta de den-sos bosques. ¿Por qué crees que ocurre esta distribución de ecosistemas?

8. Al realizar un muestreo en el interior de una cueva, se en-cuentran algunas especies de animales y hongos. ¿Cuál de los diferentes factores ambientales crees que es más deter-minante en este ecosistema?

— Razona tu respuesta a partir del muestreo de seres vivos.

9. ¿Cuáles son los gases que más condicionan el desarrollo de un ecosistema? Razona tu respuesta.

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ACTI

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144 Unidad 7

Selva tropical.

3. La biocenosisLa biocenosis de un ecosistema está formada por las diferentes especies de seres vivos que se encuentran en él y que, a su vez, establecen una serie de relaciones entre ellas.

La biocenosis de un ecosistema está compuesta por distintas poblaciones de seres vivos. En ecología se denomina población al conjunto de los individuos de una misma especie que viven en un ecosistema.

Dentro de la diversidad de un ecosistema, cada especie ocupa un determinado espa-cio físico donde encuentra las condiciones más favorables para vivir. Este espacio se denomina hábitat. Así, por ejemplo, el hábitat del topo es la capa superficial del suelo.

Además del hábitat, cada especie presenta un determinado nicho ecológico. El nicho ecológico de una especie es la función que cumple en el ecosistema. El topo come las lombrices y otros pequeños invertebrados del suelo y, a su vez, es el alimento de otros animales de mayor tamaño como el hurón o el zorro.

3.1. Relaciones interespecíficasLos organismos que forman la biocenosis interaccionan continuamente. Las rela-ciones que se establecen entre ellos son de gran importancia para la supervivencia de las poblaciones.

Las relaciones interespecíficas son aquellas que se dan entre individuos de diferentes especies y suelen estar basadas en la alimentación. Vamos a analizar algunas de las más importantes.

145El medio natural

RECUERDA

Las características de los seres vivos que constituyen la biocenosis están determinadas por las condiciones del biotopo, a las cuales estos organismos están adaptados.

FÍJATE

Dos o más especies pueden compar-tir un mismo hábitat pero, en cambio, ocupar nichos ecológicos distintos. Es el caso del topo y la lombriz de tierra, que viven en el mismo suelo pero se alimentan de distintos recursos.

Depredación Parasitismo Simbiosis

En una relación de depredación, una es-pecie, denominada depredador, captu-ra a otra, la presa, para alimentarse.

Las presas han desarrollado estrategias para esconderse, huir o defenderse. Los depredadores, en cambio, se han adap-tado con garras, picos o dientes fuertes y comportamientos de acecho.

El lagarto es un reptil depredador.

El parasitismo es aquella relación en que un organismo, el parásito, vive a costa de otro, el huésped u hospedador, al que perjudica.

Los parásitos han desarrollado estruc-turas para agarrarse o introducirse en el hospedador para alimentarse de él durante un tiempo.

El piojo es un artrópodo parásito.

La simbiosis es una relación de mutuo beneficio entre dos organismos o sim-biontes.

En muchos casos, la simbiosis lleva a tal dependencia mutua entre los dos sim-biontes que no pueden vivir de forma separada.

Es el caso del pez limpiador, que elimina los restos de comida que quedan entre los dientes de los peces más grandes.

3.2. FluctuacionesUna característica de las poblaciones que forman la biocenosis de un ecosistema es la fluctuación o variación del número de individuos de una población a lo largo del tiempo.

Las fluctuaciones pueden ser accidentales, pero en muchos casos se presentan de forma regular o cíclica en función de diferentes factores:

• Los cambios ambientales pueden ser accidentales, como una sequía, o bien cíclicos, como los que se producen a lo largo de las estaciones del año. En ambos casos, las poblaciones reaccionan de forma significativa a estos cambios, ya sea aumentando o disminuyendo su tamaño.

Así, por ejemplo, una sequía puede llevar a una reducción brusca del número de individuos de una especie o la llegada de la primavera favorecer la reproducción de un organismo y el crecimiento de su población.

• Las migraciones son los desplazamientos de los individuos de una población debido a las modificaciones de las condiciones de su hábitat. Suelen responder a fenómenos cíclicos como la sucesión del día y la noche, o las estaciones del año.

Es el caso de muchos invertebrados microscópicos marinos que durante el día se ocultan en el fondo del mar, mientras que por la noche suben hacia la superficie para alimentarse de las algas microscópicas que allí se encuentran.

• La desproporción entre depredador y presa provoca cambios significativos en sus poblaciones. Así, cuando se produce una variación en el número de presas, la población de depredadores reaccionará en el mismo sentido. En cambio, las mo-dificaciones en el número de depredadores producirán el efecto contrario sobre las presas.

La grulla común realiza un largo viaje migratorio hasta la Península Ibérica para evitar el crudo invierno del norte de Europa.

10. ¿Qué tipo de relación interespecífica mantenemos con los mosquitos? Razona tu respuesta.

11. Busca información sobre la biología del ratón de campo y el gato. A continuación, compara el hábitat y el nicho eco-lógico de ambos animales.

— ¿Qué pasaría con la población de ratones de una zona si incrementara la población de gatos?

— ¿En qué factor se basa esta fluctuación?

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146 Unidad 7

Tiempo

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ón

En condiciones normales, la po blación de depreda-dores es menor que la de presas. Algunas situaciones pueden favorecer el incre-mento de la población de presas. Si aumenta la población de pre-

sas, los depredadores podrán alimentar más crías y su pobla-ción también aumentará.

Al aumentar la población de depredadores, se capturarán más presas, de forma que su población disminuirá.

Al disminuir la pobla-ción de presas, faltará alimento para todos los depredadores y su población también de-crecerá.

4. La dinámica de los ecosistemasLos diferentes elementos de la biocenosis de un ecosistema interac túan entre ellos y a su vez con el biotopo. Vamos a conocer a continuación la compleja trama de relaciones que se da entre los seres vivos de un ecosistema, así como sus conse-cuencias sobre la materia y la energía.

4.1. Las relaciones tróficasDe todas las relaciones entre los seres vivos de un ecosistema destacan las relacio-nadas con los procesos de nutrición, que se denominan relaciones tróficas. Cada organismo constituye una posible fuente de alimento para los otros.

Los organismos de un ecosistema pueden agruparse según su nivel trófico, es decir, en función del origen de la materia de la que se nutren.

Distinguimos los siguientes niveles tróficos: productores, consumidores y descom-ponedores.

147El medio natural

RECUERDA

Los organismos autótrofos son aque-llos que en su nutrición incorporan del exterior moléculas inorgánicas con las que elaboran los compuestos orgáni-cos que necesitan para vivir. Es el caso de las plantas.

Los organismos heterótrofos son aquellos que en su nutrición incorpo-ran del exterior moléculas orgánicas con las que producen los compuestos orgánicos que necesitan para vivir. Es el caso de los animales.

Productores Consumidores Descomponedores

Los productores son organismos au-tótrofos. Principalmente, es un grupo formado por seres vivos que realizan la fotosíntesis, mediante la cual se forma materia orgánica a partir de agua, dióxi-do de carbono y luz del Sol.

Las plantas y las algas son organismos productores.

Los consumidores son organismos he-terótrofos que se alimentan a partir de materia orgánica procedente de otros seres vivos. Entre los consumidores, dis-tinguimos:

• Los consumidores primarios son aque-llos que se alimentan directamente de productores. Es el caso de la abeja.

• Los consumidores secun darios son aquellos que se alimentan de consu-midores pri marios, como el abejaruco.

Los descomponedores son organismos heterótrofos que se nutren a partir de materia orgánica procedente de restos de seres vivos.

Durante este proceso los organismos descomponedores producen materia inorgánica, sobre todo dióxido de car-bono, agua y compuestos de nitró geno y fósforo.

Muchos moneras y hongos son organis-mos descomponedores.

Las relaciones tróficas que se producen entre los distintos organismos de un ecosiste-ma pueden representarse de forma sencilla mediante las cadenas y las redes tróficas.

• Las cadenas tróficas son una representación lineal de los organismos de un eco-sistema que se alimentan unos de otros.

Todas las cadenas tróficas están constituidas, en primer lugar, por un organismo productor seguido por una serie de organismos consumidores. En la representación de las cadenas tróficas, los diferentes seres vivos se encuentran unidos por unas flechas que van desde una especie hasta la que se alimenta de ella.

• Las redes tróficas son una representación de las distintas cadenas tróficas que podemos encontrar interconectadas en un ecosistema.

En los ecosistemas, la mayoría de los productores constituye el alimento de dis-tintos consumidores primarios, que a su vez se alimentan de varios productores diferentes. Cuando existen distintos niveles de consumidores, también ocurre una situación similar. Una red trófica debe mostrar toda esta diversidad de re-laciones tróficas.

12. ¿Qué es una relación trófica? Pon dos ejemplos que puedas observar a tu alrededor.

13. Explica los distintos niveles tróficos que podemos identificar en un ecosistema y clasifica según este criterio los siguientes organismos:

mariposa - maíz - gato - águila - pino - oveja

14. Relaciona los organismos de la cadena trófica de esta página con el nivel trófico que les corresponda.

15. Define estos conceptos: cadena trófica y red trófica. — ¿Cuál de los dos conceptos crees que representa una vi-

sión más completa del ecosistema? Razona tu respuesta.

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148 Unidad 7

4.2. La materia y la energía en los ecosistemasLa materia y la energía se transmiten entre los diferentes organismos de un ecosis-tema mediante las relaciones tróficas.

Los productores obtienen la materia del suelo, el agua y el aire mediante la fotosín-tesis. Al ser comidos por un consumidor, parte de esta materia se incorpora al cuerpo de este último organismo. De este modo, la materia pasa de un nivel trófico a otro.

La actividad de los descomponedores permite que la materia que circula por las cadenas tróficas regrese al medio. Posteriormente, será utilizada de nuevo por los productores.

La transferencia de la materia de un nivel trófico a otro no es absoluta, ya que parte de ella retorna al medio por la actividad propia de los organismos como la respira-ción o la excreción.

Si nos fijamos en la energía, los productores incorporan la energía del Sol mediante la fotosíntesis. Cada vez que un ser vivo se alimenta de otro, incorpora la energía química contenida en la materia orgánica que ingiere.

Los seres vivos utilizan la energía para la realización de las actividades vitales. Gran parte de la energía de los seres vivos se disipa en el ambiente en forma de calor, trabajo... que generan los mismos organismos.

149El medio natural

RECUERDA

Materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y que puede ser detectado o medido.

Energía es la capacidad de los siste-mas materiales para producir transfor-maciones en ellos mismos o en otros sistemas materiales.

AMPLÍA

La proporción de energía que pasa de un nivel trófico al siguiente es solo del 10 %. El 90 % restante se disipa en el ambiente como resultado de la acti-vidad vital de los propios organismos.

FÍJATE

El ciclo de la materia puede ser ana-lizado desde el punto de vista de los p rincipales elementos que forman parte de la materia viva. El recorrido que sigue un elmento químico en la naturaleza se denomina ciclo bio-geoquímico.

El ciclo de la materia consiste en la circulación de la materia a través de los distintos niveles tróficos de un ecosistema, su regreso al medio y su posterior reutilización.

El flujo de energía de un ecosistema consiste en la circulación de la energía desde que es captada por los productores hasta que llega a los niveles tróficos más altos, así como su progresiva liberación al ambiente.

Productores Consumidores primarios

Suelo

Sol

Descomponedores

Consumidores secundarios

Flujo de energía

Ciclo de materia

Calculando la biomasa de cada uno de los niveles tróficos, podemos representar la pirámide trófica de un ecosistema. La pirámide trófica está constituida por distintos pisos, uno por cada nivel trófico, de forma que el piso inferior muestra la biomasa de los productores y el piso más elevado, la biomasa de los consumidores de mayor nivel trófico.

Cada piso de la pirámide trófica está formado por un polígono cuya área indica la biomasa de cada nivel. Así, el nivel con un polígono más grande será aquel cuyos organismos presenten mayor biomasa.

FÍJATE

En la mayoría de los ecosistemas exis-ten grandes diferencias de magnitud entre la biomasa de cada nivel trófico. Por este motivo, en la mayor parte de las pirámides tróficas, el área de los po-lígonos no representa exactamente el valor de cada nivel, sino que nos ofrece una visión aproximada y esquemática de la realidad.

16. Explica qué tipo de organismos faltan en el esquema de la cadena trófica de la página 148 para que pueda mostrar el ciclo de la materia.

17. Razona por qué entre dos niveles tróficos consecutivos de un ecosistema la transferencia de materia y energía no es absoluta sino parcial.

18. ¿Cuál es la principal fuente de energía de los ecosistemas?

19. Explica por qué en una pirámide trófica el primer nivel trófico es el mayor de todos.

20. Define estos conceptos: biomasa y pirámide trófica.A

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150 Unidad 7

La biomasa es la medida de la masa total de un determinado conjunto de seres vivos.

Generalmente en las pirámides tróficas la biomasa disminuye a medida que aumenta el nivel trófico, otorgándole a la gráfica una forma piramidal.

La biomasa total de un ecosistema depende del volumen de la biocenosis. Así, aquellos ecosistemas con una abundante biocenosis, como un arrecife coralino, presentan una biomasa mucho mayor que los ecosistemas con poca biocenosis como, por ejemplo, un fondo marino arenoso.

Los ecosistemas con mayor biomasa por unidad de superficie son las selvas tro-picales, mientras que los que corresponden a las zonas de mar abierto son los que presentan una biomasa menor.

Atún: 21 kg

Sardina: 383 kg

Zooplancton: 3 368 kg

Fitoplancton: 20 810 kg

Fitoplancton: 20 810 kg

Zooplancton: 3 368 kg

Sardina: 383 kg

Atún: 21 kg

Atún: 21 kg

Sardina: 383 kg

Zooplancton: 3 368 kg

Fitoplancton: 20 810 kg

Fitoplancton: 20 810 kg

Zooplancton: 3 368 kg

Sardina: 383 kg

Atún: 21 kg

• Pirámide trófica aproximada

• Pirámide trófica proporcional

En las pirámides tróficas proporcionales, la super-ficie relativa de cada nivel trófico se corresponde con la biomasa de cada uno. En muchos casos, la pirámide trófica proporcional tiene una dife-rencia de valores tan elevada entre los niveles tróficos que resulta más didáctico realizar una representación aproximada.

SÍNTESIS• Para resumir la unidad, copia en tu cuaderno y completa el siguiente esquema. Te ayudará a estudiar.

• Añade al esquema los diferentes niveles tróficos de los seres vivos y las distintas formas de representar las relaciones tróficas.

En esta unidad podemos destacar los siguientes conceptos para definirlos y añadirlos al glosario, tal y como se ha explicado en las unidades anteriores:

ecosfera - ecosistema - biotopo - biocenosis - hábitat - nicho ecológico - simbionte - nivel trófico - biomasa

— Añade a esta lista dos palabras nuevas cuyo significado hayas aprendido en esta unidad.

GLOSARIO

151El medio natural

Ecosistemas

….. . . . . . .…….…

Terrestre Acuático

….. . .… ….. . .… ….. . . . . . . . . . . . . . . . . . .… ….. . . . . . . .… Composición del suelo

Situación geográfica

….. . . . . . . . . . . . . . . .…

….. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

…. . . . . . . . . . . . . . . . .…

Desproporción depredador-presa

….. . . . . . . . . . . . . . . . . .…

Nicho ecológico

Biotopo Biocenosis

….. . . . . . . . . . . . . . . . . . .…

Poblaciones

………...........……

Factores abióticos

está formada por el conjunto de

compuestos por

constituido por

constituida por

que forman

….. . . . . . .…….. . . . . . . . . . . . . .…….. . . . . . .…….. . . . . . . . . . . . . .…

caracterizado por

Cada una ocupa un

que fluctúan debido a

ACT

IVID

AD

ESPara comprender21. Los pueblos y las ciudades también pueden considerarse como

un ecosistema: el ecosistema urbano. Describe el biotopo y la biocenosis de tu localidad.

22. Explica cuáles son los factores ambientales más determinantes para la biocenosis en los siguientes casos:

• Cima de una montaña de 3 000 metros.

• Fondo oceánico.

• Desierto cálido.

23. El efecto Föhn es un fenómeno meteorológico que se da en algunas cadenas montañosas. Está provocado por unos vien-tos dominantes que ascienden por una ladera de la cordillera, enfriándose y formando precipitaciones. Cuando estos vien-tos descienden por la otra ladera, el aire que llevan es cálido y seco.

• Explica qué factor ambiental tiene especial importancia en una zona afectada por el efecto Föhn.

• Busca información en http://es.wikipedia.org y cita algún caso de efecto Föhn que se produzca en España.

24. La ballena franca austral habita en las zonas próximas a la An-tártida durante los meses de diciembre a mayo y se desplaza más hacia el norte los meses de junio hasta noviembre.

— ¿Cómo se denomina este tipo de desplazamiento de la población de ballena franca austral?

— Explica qué factor ambiental crees que condiciona estos desplazamientos.

25. Al estudiar la biocenosis de un lago de montaña bien conser-vado, se contabilizan 327 ranas y 23 culebras viperinas.

— ¿Qué tipo de relación interespecífica crees que se estable-ce entre el anfibio y el reptil? Indica qué nombre recibe cada especie de acuerdo con el lugar que ocupan en esta relación.

— ¿Cómo crees que variaría la población de culebras si se introdujeran más ranas en ese lago? Si se liberaran más culebras, ¿cómo cambiaría la población de ranas?

— Tanto si se introdujesen más ranas o más culebras, ¿cómo crees que encontraríamos ambas poblaciones con el paso del tiempo?

26. Observa la cadena trófica representada en la página 148 y explica qué tipo de relación interespecífica se establece entre el consumidor primario y el secundario.

— En un período de tiempo corto, ¿qué pasaría con la po-blación de productores si aumenta la población del con-sumidor secundario? Razona tu respuesta.

— Explica en qué dirección se realiza la transmisión de ener-gía y materia a lo largo de la cadena trófica.

27. Observa la red trófica de la página 148 y explica qué pasaría con la población de perdices si un parásito diezmara la po-blación de ratones. Describe cómo cambiaría en función de sus alimentos y sus depredadores.

28. El siguiente gráfico muestra la evolución de una población de conejos y zorros a lo largo de los años:

n.º d

e in

divi

duos

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Conejos

Zorros

— ¿Qué representa cada color?

— Sitúa en el tiempo estos eventos:

a) Vertido de un cargamento de zanahorias que no se ha vendido en el mercado.

b) Episodio de mixomatosis (enfermedad que provoca la ceguera de los conejos).

c) Fuga de todos los visones macho (carnívoros muy vo-races) de una fábrica peletera.

— Razona qué sucede con la población de conejos y zorros durante los dos últimos años.

29. Al estudiar un campo de trigo, detectamos que, aparte del trigo, abundan los roedores y también se observan algunas rapaces.

— Explica una cadena trófica que podamos encontrar en este campo.

— Explica los distintos niveles tróficos que podemos iden-tificar y cita un ejemplo de cada uno.

— Razona qué nivel trófico tendrá mayor biomasa.

30. Explica cómo medirías la biomasa de los productores de un campo de maíz.

31. ¿Cuál es el origen del flujo de energía de los ecosistemas? Razona qué ocurre en los fondos oceánicos.

32. Los parques urbanos pueden ser considerados como un eco-sistema. Indica tres elementos que puedas encontrar en un parque y que formen parte de su biotopo. Cita dos organismos de cada nivel trófico que has estudiado que puedas encontrar en un parque.

@

A

A

A

A

A

A

A

152 Unidad 7

ACT

IVID

AD

ES

Para ampliarLos diagramas ombrotérmicos

Los diagramas ombrotérmicos son una representación de los valores de temperatura y precipitación media de una zona a lo largo de los distintos meses del año. Este tipo de diagrama proporciona una visión general del clima al relacionar estos dos factores ambientales.

En estos diagramas se sitúan los distintos meses del año sobre el eje de abscisas, en un eje de or-denadas la temperatura media y en otro eje de ordenadas la precipitación media en milímetros, de tal forma que un grado de temperatura corres-ponda a 2 mm de precipitación.

En el diagrama, los diferentes valores de pre-cipitaciones medias mensuales se representan mediante barras, mientras que las temperaturas medias mensuales se representan mediante una línea.

Observa el siguiente diagrama ombrotérmico:

— ¿Cuáles son los meses de mayor precipitación? ¿Y los de más calor? Razona en qué hemisferio se encuentra la localidad del diagrama.

— Las plantas crecen más con disponibilidad de agua y temperaturas cálidas. ¿En qué época del año tendrán más dificultades para crecer?

— ¿Cuándo tendrán más alimento los consumi-dores primarios?

Para pensarEspecies invasoras

Los diferentes organismos de un ecosistema forman una compleja red de relaciones tróficas. Cuando la población de una especie altera su tamaño, aquellos organismos que constituyen su alimento y los que se alimentan de ella reaccionan ante la nueva situación. Estos cambios se transmiten a lo largo de toda la red trófica y en la mayoría de los casos el ecosistema retorna a la normalidad al cabo de un tiempo. Sin embargo, algunas veces se producen alteraciones de la red trófica que cambian de forma radical la dinámica del ecosistema.

Cuando llega una nueva especie a un ecosistema, puede suceder que no esté suficientemente adaptada y no sobreviva a las condiciones ambientales o a las relaciones tróficas que se establecen, o bien puede naturalizarse, si consigue adaptarse al nuevo ambiente, reprodu-cirse e integrarse como un elemento más de la biocenosis.

Una vez naturalizada la nueva especie, se establecen nuevas relaciones tróficas y la red trófica se reorganiza. Si esta especie nueva presenta tasas de reproducción muy elevadas o compite por el espacio y el alimento con las especies locales, puede provocar graves desequilibrios en el funcionamiento normal del ecosistema, llegando a desplazar a las especies iniciales e incluso a hacerlas desaparecer. Estamos ante una especie invasora. En algunos casos, las nuevas especies carecen de depredador en el ecosistema donde se han instalado, de forma que los efectos sobre este son aún mayores.

— ¿Crees que un organismo ajeno a un ecosistema se comporta como especie invasora en todos los casos?

— ¿Conoces algún caso de especie invasora? Explícalo.

— ¿Por qué crees que en las fronteras debe controlarse el tráfico de animales y plantas?

— ¿Qué consecuencias para el ecosistema puede tener el abandono de animales como gatos y perros?

153El medio natural

Evaluación de la unidad y comentario de texto en el anexo

Tem

pera

tura

(ºC

) 686460565248444036322824201612840

Prec

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cion

es (m

m)

E F M A M J J A S O N D

34323028262422201816141210

86420

33. Indica cómo evolucionaría la biomasa de los productores en un ecosistema donde desaparecieran los consumidores primarios. ¿Y la biomasa total del ecosistema?

A

Estudio de la humedad del suelo

— Pesa 100 g de cada una de las muestras y deposita cada una de ellas en un vaso de precipitados.

— Calienta a fuego muy suave cada vaso de precipitados con el mechero de Bunsen durante un par de minutos y déjalos enfriar.

— Vuelve a pesar la muestra y anota el resultado.

Estudio de la permeabilidad del suelo

— Pesa 50 g de cada una de las muestras.

— Pon papel de filtro sobre el embudo tal y como indica el dibujo.

— Realiza el montaje del soporte con el aro. Para unirlos, utiliza una nuez.

— Coloca encima del aro el embudo con el papel de filtro y una de las muestras, y debajo del montaje una probeta.

— Añade 50 ml de agua al embudo con la muestra.

— Mide la cantidad de agua recogida al cabo de 5 minutos en la probeta y anota el resultado.

— Repite el proceso con la otra muestra.

Procedimiento

Introducción

Material• 200 g de muestra de arena• 200 g de muestra de tierra

para sembrar • Balanza de precisión• 2 embudos• Papel de filtro• 2 probetas de 100 ml• 2 vasos de precipitados• Mechero de Bunsen

INVESTIGA: Estudio del sueloA

CTIV

IDA

DES

154 Unidad 7

El suelo es uno de los componentes del biotopo y, según sus características, determina si la disponibilidad de nu-trientes es más elevada o no. Está formado por materia orgánica (restos de seres vivos, excrementos...) y por ma-teria inorgánica (sales minerales, aire y agua).

En este experimento, estudiaremos dos propiedades del suelo: la humedad y la permeabilidad.

Procura tener precisión en todas las medidas que hagas con la ba-lanza y acuérdate de enrasar correctamente la probeta.

a. Explica qué ha ocurrido con la masa de la muestra durante el estudio de la humedad del suelo. ¿A qué crees que es debido?

b. Según tus resultados, ¿cuál de los dos suelos es más húmedo?

c. ¿Por qué crees que la humedad es una característica del suelo que puede afectar a la biocenosis?

d. ¿En qué suelo has recogido mayor cantidad de agua cuando has realizado el estudio de la permeabilidad?

e. Analiza qué suelo tiene mayor capacidad de retención de agua según su permeabilidad. ¿En cuál de las dos muestras los vegetales encontrarán menos dificultades para desarrollarse en época de sequía? Razona tu respuesta.

Actividades

— ¿Qué ecosistema está observando Leire?

— Identifica los factores abióticos que aparecen en el texto. ¿Qué otros factores abióticos conoces?

— ¿Qué importancia tiene la luz en el sotobosque de este ecosistema? ¿Variará a lo largo del año?

— ¿Crees que en este ecosistema hay organismos que pueden adaptarse a vivir en unas condiciones con extrema escasez de agua? Razona tu respuesta.

— ¿Qué elementos de la biocenosis se citan en el texto? Clasifícalos en productores, consumidores y descomponedores.

— Los líquenes son organismos formados por un hongo y un alga que tienen tanta dependencia mutua que no pueden vivir de forma separada. ¿De qué tipo de relación se trata? Cita otros tipos de relaciones interespecíficas que conozcas explicando en qué consisten.

— Los líquenes y los hongos comparten el hábitat, pero tienen diferente nicho ecológico. Justifica esta afirmación.

— Elabora una cadena trófica con algunos de los organismos que se citan en el texto.

— ¿Cuándo tendrá más biomasa este ecosistema: en invierno o en primavera? Razona tu respuesta.

— ¿De dónde procede la energía que incorporan los organismos productores? ¿Y la materia? Justifica por qué no toda la energía pasa al nivel trófico superior.

— Si un año la población de lechuzas disminuye por una enfermedad, ¿qué sucederá con la de ratones?

— ¿Crees que la pista forestal es un factor que modifica el ecosistema del bosque de Oroverde? ¿Qué pasaría si se prohibiera la circulación de tráfico rodado por la pista forestal?

COMPETENCIAS BÁSICAS

Un paseo por el bosqueCaminando por un sendero del bosque de Oroverde, Leire observa la frondosidad de los robles y los abedules; apenas llega la luz a la parte inferior. La humedad hace que los líquenes y los hongos pueblen los troncos de los árboles. Una lechuza y algún ratón rompen el aparente silencio. A lo lejos se acaba el sendero y empieza la pista forestal donde el tráfico rodado ya está permitido.

ACT

IVID

AD

ES

155El medio natural