Clase introductoria de

Biología para Ingenieros

Forestales

Dra. Aneth SarmientoAgosto 2019

Índice de Temas

1. Biomasa) Tundra

b) Bosque Boreal

c) Bosque templado

Caducifolio

d) Desierto

e) Pastizal

f) Chaparral

g) Sabana tropical

h) Bosque Tropical

2. Vidaa) Origen de la Vida

b) Definición de la Vida

c) Clasificación de los Organismos

d) Selección y Evolución Natural

e) Unidades de Organización

f) Factores Abióticos y Distribución de Especies

g) Factores Bióticos y Distribución de Especies

h) Nicho Ecológico

i) Ecosistema

A pesar de que se encuentran en zonas geográficamentediferentes, muchos lugares en la Tierra compartencondiciones climáticas similares.

ECOSISTEMA: Sistema biológico constituido por unacomunidad de seres vivos y el medio natural en que viven.

BIOMA: Conjunto de ecosistemas comparables que se handesarrollado en estas zonas similares, debido a la selecciónnatural.

La distribución geográfica (y la productividad) de los diferentesbiomas está controlado principalmente por las variables deprecipitación y temperatura.

1. BIOMAS

1. BIOMAS

Bosque Tropical

Sabana Tropical

Desierto

Chaparral

Pastizales

Bosque Templado Caducifolio

Bosque Boreal

Tundra

Distribución geográfica

Productividad

Precipitación y Temperatura!!

Identificación

Plantas dominantes (organismo autótrofo que regula las cadenas troficas superiores)

Adaptación y especialización del nicho

generalmente especies diferentes quehan sufrido adaptaciones similares enforma independientemente en respuesta a presiones ambientales similares.

1. BIOMAS

• al norte de los 60° de latitud• ausencia de árboles, presencia de plantas enanas• terreno superficial húmedo, esponjoso• suelos permanentemente congelados (permafrost), a partir de una

profundidad de pocos cm (excepto en los Alpes)

CONDICIONES AMBIENTALES

• La temperatura, la precipitación y la evaporación tienden todos a estar en unmínimo.

• La temperatura media de verano de la mayoría de los lugares de la tundra esinferior a los 10° C.

• La precipitación en el mes más húmedo es normalmente no mayor de 25 mm.

a) Tundra1. BIOMAS

VIDA SILVESTRE

• Pocas especies de arbustos enanos, unas

pocas especies de hierba, juncos y

musgos.

• Los herbívoros principales incluyen elcaribú, el buey almizclero, la liebre ártica,los ratones de campo y lemmings. Existeun pequeño número de especies decarnívoros como el zorro del ártico, elbúho de la nieve, el lobo y oso polar.

• Los reptiles y anfibios son escasos oinexistentes debido a las temperaturasextremadamente bajas.

a) Tundra1. BIOMAS

b) Bosque templado de ConÍferas o Taiga

• entre los 45° y 57° de latitud Norte.

• Suelos se caracterizan por una profunda capa de

hojarasca y una descomposición lenta.

CONDICIONES AMBIENTALES• El clima va de fresco a frío

• precipitaciones mayores que en la tundra y principalmente en el verano

• Los suelos de este bioma son ácidos y deficiente en minerales, debido al granmovimiento vertical del agua, a través del perfil y la lixiviación posterior .

1. BIOMAS

b) Bosque templado de ConÍferas o Taiga

VIDA SILVESTRE

• La vegetación predominante es devariedades de especies arbóreas perennes de hojasde aguja, como pinos y abetos

• Las plantas en el sotobosque sonrelativamente limitadas, incluso durante laprimavera y el otoño

• Los mamíferos comunes en los bosquesboreales son los alces, osos, ciervos, glotón,marta, lince, lobo, liebre ártica (raqueta denieve) y diversos roedores. Los reptiles sonraros debido a las temperaturas frías.

1. BIOMAS

• clima más moderado que la taiga

• árboles de hoja caduca.

• Superficie cubierta de hojarasca, rápida descomposición, formandosuelos chocolates.

Una vez ocupó la mayor parte de la mitad oriental de los Estados Unidos,Europa central, Corea y China; pero ha sido ampliamente afectado por laactividad humana, ya que gran parte ha sido convertido en campos agrícolas oen desarrollos urbanos.

c) Bosque Templado Caducifolio1. BIOMAS

c) Bosque Templado Caducifolio

VIDA SILVESTRE

Las plantas dominantes incluyen a los árboles como elarce, haya (Fagus sp.) roble (Quercus sp.) nogal (Caryasp.) tilo americano (Tilia spp.), álamos (Populus spp.),olmos (Ulmus spp.) y sauces (Salix spp.).

• El sotobosque de arbustos y hierbas en un bosquemaduro caducifolio está generalmente biendesarrollado y ampliamente diversificado.

• Orquídeas y arbustos como la rosa, arándanosy arándanos agrios.

• Diferentes de herbívoros y carnívoros,así comoalgunos reptiles y anfibios.

1. BIOMAS

d) Desierto

• Los principales se encuentran entre los 25° y 35° de latitudNorte y Sur, en el interior de los continentes.

• Se ven influenciados por las corrientes de airedescendente, lo que limita la formación deprecipitaciones.

CONDICIONES AMBIENTALES

• Muchas zonas desérticas tienen menos de 25 mm de precipitación anual.

• Se caracterizan por altas temperaturas durante el día (hasta 48 °C) ytemperaturas muy bajas durante la noche (casi a 0 °C).

• La evaportranspiración es muy elevada y tiende a concentrar las sales en lasuperficie del suelo.

• La capa de hojarasca es relativamente limitada.

1. BIOMAS

VIDA SILVESTRE

• Los hábitats pueden estar totalmente desprovistos de vegetación, si las precipitaciones son muy escasas.

• Las plantas dominantes incluyen arbustosresistentes a la sequía y plantas suculentas dealmacenamiento de agua como el cactus.

• La mayoría de los mamíferos del desierto sonnocturnos evitando las altas temperaturas.

• Fauna rica en lagartijas y serpientes, porque lasaltas temperaturas promueven el éxito de formas devida de sangre fría.

1. BIOMASd) Desierto

e) Pastizales (grassland)

• Conocidos como

– “praderas” en América del norte,

– “estepas” en Europa y Asia, y– “pampas” en America del Sur.

• Antes que los humanos modernos, las praderas de hierba alta estuvierondominadas por especies de hierbas llamadas Bluestem (Andropogon spp.), formando densas cubiertas de 1.5 a 2.0 m de altura.

• En las praderas de hierbas altas, son comunes los suelos chernozemicos orgánicosricos y negros. Como resultado de su fertilidad, la mayoría de los ecosistemas depastizales han sido modificados por el hombre para crecer granos y otros cultivosde zonas secas.

1. BIOMAS

VIDA SILVESTRE

• La vegetación predominante es de hierbas,

ya sean altas o cortas.

• Los árboles están limitados a zonas bajas y laestrecha zona inmediatamente adyacente a losarroyos.

• Los mamíferos son principalmente pequeñosherbívoros excavadores, como el perrito de laspraderas, liebres, ardillas terrestres y tuzasopos, ygrandes herbívoros corredores, como los bisontes,antílopes berrendo y alces.

• Los carnívoros incluyen tejones, coyotes, hurones,lobos y pumas.

• El tamaño de la población de muchas de estasespecies se ha reducido drásticamente debido a ladestrucción del hábitat.

1. BIOMASe) Pastizales (grassland)

• se encuentra entre los 32° y 40° de latitud Norte y al Sur

sobre las costas occidentales de los continentes.

CONDICIONES CLIMATICAS

• Clima seco debido al predominio de una zona subtropical de alta presióndurante los meses de otoño, primavera y verano.

• Las precipitaciones caen principalmente en los meses de invierno debido almovimiento estacional del frente polar y las tormentas ciclónicas asociadas delatitudes medias.

• El rango de promedio anual oscila de 300 a 750 mm, la mayor parte de ésta lluviacae en un período de entre 2 y 4 meses de largo.

1. BIOMASf) Chaparral

VIDA SILVESTRE

• Los árboles y arbustos que crecen en esta zonasuelen ser pequeños, con hojas perennes duras.

• Las plantas en el chaparral no pierden sus hojasdurante la estación seca debido al gasto de sureemplazo.

• Especies de plantas representativas del chaparralincluyen el alcornoque, olivo, eucalipto,madroño, acacia, el pino marítimo y robles.Muchas tienen espinas para protegerlos de daños deherbívoros.

1. BIOMASf) Chaparral

g) Sabana Tropical

• Constituye extensas áreas en el este de África, América

del Sur y Australia.

• Especies de árboles y arbustos en general no exceden los 10 m dealtura y por lo general se despojan de sus hojas durante la estaciónseca.

• Nuevas hojas aparecen varias semanas antes del

comienzo de la temporada de lluvias.

CONDICIONES AMBIENTALES

• Climáticamente, estos biomas se caracterizan por las estaciones

húmedas y secas distintivas.

• Las temperaturas son altas durante todo el año.

1. BIOMAS

VIDA SILVESTRE• Las sabanas apoyan la más rica

diversidad de mamíferos de pastoreo en elmundo, con zebras, antílopes, jirafas, ciervosy muchos mas.

• Los animales de pastoreo sirven dealimento a una gran variedad dedepredadores como los linces, tigres, leones,chitas, entre otros.

• Árboles distanciados, muchas plantas

herbaceas.

g) Sabana Tropical1. BIOMAS

g) Bosque o Selva Tropical

• Las selvas tropicales se producen en una zona amplia, cercana a la

línea ecuatorial.

CONDICIONES AMBIENTALES:

• La precipitación anual supera los 2000 a 2250 mm y es generalmente,distribuida uniformemente a lo largo del año.

• La temperatura y la humedad son también relativamente altas a lo largo del año.

• La descomposición es rápida en los trópicos.

• Debido a las frecuentes y fuertes lluvias, los suelos tropicales están sometidos auna meteorización química y lixiviación extrema.

• Estas condiciones ambientales también tornan los suelos tropicales

ácidicos y pobres en nutrientes.

1. BIOMAS

VIDA SILVESTRE

• La flora es altamente diversa. 1 km2 puede conteneraprox. 100 diferentes especies de árboles.

• Los distintos árboles de los bosques tropicaleshúmedos forman un espeso dosel continuo de unos 25a 35 m de altura.

• Orquídeas, bromelias epífitas, la vid (lianas), helechosy palmas son característicos. La mayoría sonplantas perennes, con grandes hojas coriáceas, colorverde oscuro.

• La selva tropical es el hogar de la mayor variedadde animales. Algunos científicos creen que el 30%al 50% de todas las especies animales de laTierra se pueden encontrar en este bioma.

g) Bosque o SelvaTropical1. BIOMAS

2. VIDAA) Origen de la Vida en el Tiempo

Procariotas - Células simples que contienen algunas estructuras celulares especializadas y un núcleo no rodeado por una envoltura membranosa.

Eucariotas- Células más complejas que contienen un núcleo rodeado por una membrana y muchas estructuras celulares especializadas.

Procariota

Según su organización, las células son determinadas como

PROCARIOTAS y EUCARIOTAS

Se conoce como Células Procariotas a aquellas células que no poseen en su composición un núcleo celular diferenciado y su ADN se halla desperdigado por el citoplasma, que es aquella parte de las células que alberga a los orgánulos celulares y facilita el movimiento de los mismos.

(Pros = Antes, Karion = Núcleo)

Procariota• La nutrición puede ser autótrofa o heterótrofa

NUTRICIÓN AUTÓTROFA

La quimiosíntesis es la conversión biológica de moléculas de un carbono y nutrientes en materia orgánica usando la oxidación de moléculas inorgánicas como fuente de energía, sin el empleo de luz solar, a diferencia de la fotosíntesis. Una gran parte de los organismos vivientes basa su existencia en la producción quimiosintética en fallas termales, cepas frías u otros hábitats extremos a los cuales la luz solar es incapaz de llegar.8

La fotosíntesis consiste en una serie de procesos mediante los cuales algunas bacterias captan y utilizan la energía de la luz para transformar la materia inorgánica de su medio externo en materia orgánica que utilizan para su crecimiento y desarrollo.9

NutriciónAutótrofa

NutriciónHeterótrofa

NUTRICIÓN HETERÓTROFA

Tipos de nutrición heterótrofa incluyen: saprofita, parásita o simbiótica.

• Nutrición saprófita: basada en restos de seres vivos, de los que produce la descomposición.

• Nutrición parásita: obtienen el alimento de un hospedador al que perjudican pero no llegan a matar.13

• Nutrición simbiótica: los seres que realizan la simbiosis obtienen la materia orgánica de otro ser vivo, el cual también sale beneficiado.

Metabolismo

En cuanto al metabolismo los organismos pueden ser:

• Anaerobios estrictos (NUNCA usan Oxigeno)

• Anaerobios facultativos (A Veces usan Oxigeno)

• Aerobios (SIEMPRE usan Oxigeno)

Los científicos reconocen actualmente cuatro grupos de entidades biológicas:

Archaea: organismos unicelularesprocariotas, viven en hábitats muy hostiles

Bacteria: organismos unicelularesprocariotas, obtienen energía de la descomposición de materia orgánica

Eucariota: organismos uni- o multicelulares con célula eucariota (organizada y delimitada)

Virus : Fragmentos de ADN oARN que dependen de lascélulas hospederas para la reproducción.

2. VIDAA) Origen de la Vida en el Tiempo

Hace 5- 4.6billones de años

Formación del Sistema Solar

Hace 3.9 billones de años

Atmósfera en la tierraque permite la vida

Hace 3.9 billones de años Primeros fósiles (procariotas)

Hace 2.1 billones de años Fósiles de Seres eucariotas unicelulares

Hace 570 millones de años Explosión Cámbrica

Hace 680 millones de años Organismos multicelulares eucariotas

2. VIDAA) Origen de la Vida en el Tiempo

Tiempo de Origen de los Principales Grupos de Plantas y Animales

Ácido Nucléico Repeticiones de nucleótidos: fosfato+ monosacárido+ base nitrogenada

Base nitrogenada Purinas : Adenina y GuaninaPirimidinas: Citosina, Timina y Uracilo

2. VIDAA) Origen de la Vida en el Tiempo

Nucleótido

Pequeños bloques para acumulación de información

Contiene 3 unidades: • un monosacárido (ribosa o desoxirribosa),• un grupo fosfato y • una base nitrogenada

Proteína

3 nucleótidos juntos codifican 1 aminoacidoGrupo amino (nitrógeno) + grupo carboxilo→ Para formar proteinas

(20) Aminoacidos + enlaces peptídicos

Aminoácido

(ADN) ÁcidoDesoxirribonucléico

Se organiza en una molécula de doble hélice. Se encuentra en elnúcleo celular y sirve a losorganismos para codificar sus genes y dirigir el funcionamientocelular

2. VIDAA) Origen de la Vida en el Tiempo

b) Definición de la Vida

Características únicas que pueden permitir que los distingan de losseres no vivos:

1. Los organismos tienden a ser complejos y muy organizados.Las sustancias químicas dentro de sus cuerpos se sintetizan.

2. Tienen la capacidad de tomar energía de su medio ambiente ycambiarla de una forma a otra: metabolismo

3. Los organismos tienden a ser homeostáticos. En otras palabras,

estos regulan sus órganos

4. Responden a estímulos: cambios decomportamiento, metabólicos y fisiológicos.

5. Se reproducen haciendo copias de sí mismos.

La reproducción puede ser sexual o asexual.

6. Tienden a crecer y desarrollarse

2. VIDA

La vida se adapta y evoluciona al paso de los cambiosexternos en el medio ambiente a través de la mutación yla selección natural.

2. VIDAb) Definicion de la vida

2. VIDAc) Clasificación de los Organismos

• Clasificación de Linneo - Cada organismo tiene un nombre binomial, que indica el género y la especie.

• Clasificación Taxonómica - Basada en las conexiones estructurales y fisiológicas entre organismos.

• Clasificación Filogenética - Basada en las conexiones genéticas entre organismos

• Linneo (1753): clasificación binomial (género y especie)

• Clasificación actual: morfología + genética + evolución probable

• Un ejemplo sería el que tienen en su documento:→ el árbol llamado Arce rojo

2. VIDAc) Clasificación de los Organismos

En 1859, Charles Darwin publicó el libro El Origen de las Especies.

Evolución Selección Natural

El aislamiento geográfico también puede ser una causa de evolución(divergente)

2. VIDAc) Evolución y Selección Natural

Niveles funcionales:

• especies

• poblaciones

• comunidades

• ecosistemas.

“ grupo de organismos similares que se entrecruzan ytienen descendencia fértil, y que no se reproducennormalmente con miembros de otros grupos”.

2. VIDAe) Unidades de Organización

f) Factores Abióticos y Distribución de Especies

• La distribución geográfica de especies de plantas y animales nunca se fija en eltiempo

• Una razón común de por que los organismos se mueven es para dispersarse anuevos hábitats.

• Las plantas han desarrollado una serie de mecanismos diferentes de dispersión desus semillas, por lo tanto de su descendencia

•Transporte por viento o agua•Frutas comestibles, transporte por animales•Semillas adherentes, etc.

• Una vez colonizado, un individuo puede no ser capaz de establecerse a largo plazodebido a influencias abióticas y bióticas.

•Colonización – Establecimiento•Extinción localizada

2. VIDA

f) Factores Abióticos y Distribución de Especies

• Distribución limitada por factores abióticos (temperatura, humedad, precipitación, nutrientes).

• Margen de tolerancia: variación de los factores abióticos que unaespecie puede soportar, y vive en esas condiciones.

• Nivel óptimo: condiciones ambientales más favorables.

2. VIDA

g) Factores Bióticos y Distribución de Especies

Factores bióticos = Interacciones entre Especies

Formas:

• Neutralismo

• Competencia (explotación o interferencia)

• Amensalismo (una especie sufre)

• Comensalismo (una especie se beneficia)

• Mutualismo: (beneficio mutuo)

– Simbiotico (micorrizas)

– No Simbiotico (plantas con flores y abejas)

• Depredación, Parasitismo y Patógenos (uno se beneficia a costa del

otro)

2. VIDA

h) Ecosistema

Un ecosistema es una entidad dinámica integrada por unacomunidad biológica y su ambiente abiótico asociado.

– son numerosas y complejas

– están siempre sometidos a alteraciones.

2. VIDA

h) Ecosistema

Principales Componentes de los Ecosistemas

Los ecosistemas se componen de una variedad de componentes bióticos y

abióticos que funcionan de una manera interrelacionada. Los componentes

más importantes son:

•Suelo

•Atmósfera

•Radiación del sol

•Agua

• Organismos vivos.

–Autótrofos (plantas)

–Heterotrofos (hervivoros, carnivoros,

descomponedores.)

2. VIDA

•Organismos vivos.

–Autótrofos (plantas)

–Heterotrofos (hervivoros, carnivoros, descomponedores.)

2. VIDAh) Ecosistema

Gracias por su Atención!!