eLibro

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Basado en el curso de:Lic. Milton Rolando Cabrera Belloso

EcologaAdaptacin para eLibro:

Asociacin Rafael Ayau (ARA)ISBN:

ARA, 201516 calle 3-61 zona 1, Guatemala,

Centroamrica.editorial.ara@gmail.com

Este eLibro puede ser reproducido citando a la fuente.

Ecologa

Las races de la ceiba se anclan en las entraas de la tierra en tanto sus ramas refugio para la

fauna se elevan al cielo permitiendo el flujo de la vida que corre por su tronco.

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ndice del Cursondice del Curso

Biografa del Autor.................................................A Manera de Prlogo.............................................Introduccin del Curso..........................................Objetivos del Curso..............................................I. Niveles bsicos de organizacin en la

naturaleza.......................................................II. Factores que limitan la distribucin de los

organismos....................................................III. El ambiente fsico..........................................IV. Ciclos biogeoqumicos..................................V. Ecologa de poblaciones..............................Eplogo................................................................Evaluacin Corta de Aprendizaje (ECA).............Bibliografa..........................................................Webliografa........................................................Fuentes de fotos.................................................

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Ecologa

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Bilogo, egresado de la Escuela de Biologa de la Universidad de San Carlos de Guatemala (USAC). Estudi Maestra en Manejo de Vida Silvestre en la Universidad Nacional, en Heredia, Costa Rica. Fue docente en la Escuela de Biologa de la USAC durante 24 aos y ha sido catedrtico en diversas maestras en la USAC y en la Universidad Mariano Glvez. Su vida profesional, adems de las aulas universitarias, la ha desarrollado en el Consejo Nacional de reas Protegidas, el Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales, el Congreso de la Repblica, la Comisin de Ambiente, Ecologa y Recursos Naturales, la Fundacin Pro-Petn-CI, el Centro de Estudios Conservacionistas de la USAC, el Plan Trifinio y la Asociacin Amigos del Lago de Atitln.

Biografa del Autor

Biografa del Autor

Lic. Milton Rolando Cabrera Belloso

Ecologa

vA Manera de Prlogo

A Manera de PrlogoEcologa

Este libro est pensado y diseado para el estudiante autodidacta que necesita una orientacin para estimular su inquietud de aprender. Parte del principio de la motivacin personal del estudiante as como de la educacin liberadora que les permite a las personas construir su propio conocimiento. Esto es particularmente importante en la poca actual, en la que los compromisos laborales y familiares, y las distancias a los centros de educacin y formacin superior, no siempre estn accesibles a los interesados; lo que se convierte en una limitacin para la superacin personal.

Aprovechando las herramientas y facilidades tecnolgicas modernas es posible que los centros de formacin superior lleguen hasta los estudiantes, de manera de facilitar de ordenada, sistemtica y profesional la formacin acadmica superior de las personas. Las personas instruidas y con conocimientos superiores, tales como los

que ofrecen las universidades, tienen mejores oportunidades de ubicacin laboral, y a la vez se constituyen en promotores, ejemplos y lderes de sus comunidades y de sus compaeros de trabajo o de estudio.

El libro est escrito en un lenguaje sencillo y pretende tener la suficiente claridad y cercana al entorno y las experiencias de los estudiantes, de manera que la informacin que se comparte sea fcilmente comprendida y asimilada por ellos y ellas.

Tenemos la conviccin de que si la educacin superior es accesible a las personas, ellas procurarn mejores oportunidades para s mismas, su regin y su pas.

Por lo tanto dejo este libro en las mejores manos, las de los interesados, las tuyas

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Ecologa Introduccin del curso

Introduccin del Curso

El curso de Ecologa fomentar la empata de los estudiantes hacia la naturaleza y el ambiente bajo los conceptos de respeto a la vida en todas sus manifestaciones y el respeto al equilibrio ecolgico. Parte del principio de la interrelacin entre los seres vivos y el ambiente que les rodea y que se sustenta en los diversos niveles de organizacin de la materia. El curso adentra

a los estudiantes en la ecologa de poblaciones y cmo el ambiente afecta su distribucin y abundancia, para luego abordar las relaciones que se establecen entre poblaciones de distintas especies; lo cual est ntimamente relacionado con el tema de comunidades biolgicas y cmo ests se comportan en el ambiente en que se desarrollan.

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Objetivos del Curso

Establecer la relacin de dependencia de los seres vivos con el ambiente que les rodea.

Establecer la relacin entre la dinmica de poblaciones y la provisin de satisfactores biolgicos, bienes y servicios para las poblaciones.

Describir e interpretar los tipos de relaciones ecolgicas que se presentan entre los seres vivos.

Objetivos del curso

Al finalizar este curso:

Adelante!

Ecologa

CAPTULO INiveles bsicos de organizacin en la naturaleza

Captulo IEcologa

Algo en comnMe pregunto: qu tienen en comn una pelota, una persona, el agua, una hormiga, la estrella, el rbol, el aire o la roca?

Objetivos El estudiante es capaz de describir e

identificar los niveles de organizacin de la naturaleza y la relacin entre los seres vivos y su ambiente.

Todo est relacionadoLa comprensin de que todo lo que existe en la tierra comparte los elementos qumicos de la naturaleza, porque estn en parte de su conformacin es muy importante para entender por qu todo lo que existe en la tierra est relacionado de una u otra manera y como dice un texto Todo est enlazado. Todo lo que le ocurra a la tierra le ocurrir a los hijos de la tierra (Mensaje del Jefe Seattle). Este es un principio en ecologa bsico para recordar.

Todos esos seres estn hechos de tomos. El tomo es la estructura ms pequea que la ciencia reconoce como unidad estructural. Para fines de este curso no vamos entrar en detalles de cmo est constituido el tomo ni de los avances de la ciencia al descubrir las partculas subatmicas conocidas como quarks y leptones (Toledo, 2013). A nosotros nos sirve saber que los tomos constituyen la base de todos los elementos qumicos conocidos en la tierra y en el universo y que, al combinarse bajo algunos principios de la fsica y qumica, han producido las molculas. Las molculas constituyen organizaciones complejas que forman sustancias y compuestos. El siguiente nivel de organizacin lo constituyen algunos orgnulos como las mitocondrias o los cloroplastos que conforman sub-estructuras de la clula. Otro nivel de organizacin de la materia son las clulas, que se constituyen como unidades autnomas y que evolutivamente tienen diferenciacin morfolgica y funcional, y tambin la capacidad de asociacin e integracin para formar tejidos y rganos, que es otro nivel de organizacin evolutiva en la naturaleza previo a constituir a los organismos. Las clulas, al agruparse en

determinados arreglos, forman tejidos. Los tejidos forman rganos. Los rganos forman sistemas y los sistemas constituyen organismos.

En todo este proceso de organizacin de la materia, desde un punto de vista evolutivo se debe mantener la visin y comprensin de que en todos y cada uno de dichos niveles, varios de los elementos qumicos de la naturaleza estn presentes y son un factor comn a todos los seres vivos y no vivos en el planeta. Este es el resultado de millones de aos de un proceso de prueba y seleccin que la naturaleza ha desarrollado para conformar la vida en el planeta, tal como la conocemos en la actualidad.

El sol est constituido por hidrgeno y helio, dos elementos qumicos. El hidrgeno al quemarse se transforma en helio y produce energa. En la tierra, elementos qumicos comunes a todos los seres vivos y no vivos son el carbono, el hidrgeno, el oxgeno, el nitrgeno el fsforo y el azufre. No son los nicos elementos; pues hay tambin otros, como el hierro, el zinc y el slice, que son parte de los seres vivos y no vivos. La manera como se

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Ecologa Captulo I

organizan los elementos constituye una diferencia entre lo vivo y lo no vivo.

Es vital reconocer que lo que existe en la tierra est hecho bsicamente de lo mismo. Esto nos lleva al siguiente nivel de pensamiento que deseamos tratar: la calidad de los elementos que forman la materia. Si la calidad de los elementos (tomos, molculas o sustancias) es buena, el producto ser un ser con caractersticas que le permitirn estar en el medio que se desarrolla, con mejores oportunidades de permanecer que aquellos que no tienen elementos de buena calidad. Por ejemplo, una roca que en su composicin tiene hierro con xido se degradar ms rpidamente que otra que tiene hierro sin xido; o un organismo vivo que tiene en su composicin sustancias de buena calidad vivir y se reproducir ms y mejor que otro que tiene sustancias contaminadas.

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Ecologa Captulo I

El tomo documental completo. (Duracin: 14:27)

La calidad es importanteAunque las sustancias sean complejas, estn formadas por tomos como materia bsica o prima. La pureza de las molculas incide en el buen funcionamiento de los organismos y en el xito de su supervivencia.

Cuando los tomos se unen y combinanLos tomos, al unirse y combinarse, forman estructuras ms complejas y con propiedades distintas. Dos tomos de oxgeno forman una molcula de oxgeno, indispensable para los procesos de respiracin de los seres vivos. Cuando se unen tres tomos de oxgeno se forma una molcula de ozono, importante en las capas de la atmsfera para filtrar los rayos ultravioleta, reduciendo la incidencia de cncer de la piel, producido por esos rayos.

Otra molcula vital en el planeta es el agua, que est compuesta de dos tomos de hidrgeno y un tomo de oxgeno. El agua es un componente fundamental de todos los seres en la tierra. Se dice que los seres humanos tenemos cerca de 70% agua, en tanto otros organismos, como algunas plantas acuticas o las medusas, pueden contener casi 95% de agua. Cuando se combina el tomo de sodio con el tomo de cloro se forma el cloruro de sodio, o sal comn. Durante los millones de aos que tiene la tierra, tambin se formaron otras asociaciones de tomos, formando molculas ms complejas que se convirtieron en clave de las formas de vida actual. Por ejemplo, cuando se combinaron los tomos de hidrgeno y oxgeno con tomos de carbono, se formaron los carbohidratos o azcares, que constituyen una de las fuentes de almacenamiento de energa de los seres vivos, y tambin forman parte de la estructura de las clulas.

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Ecologa Captulo I

Formacin de molculas.

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De igual manera se han formado otras molculas como las grasas o los lpidos, y los fosfolpidos y los aminocidos, que son la base de las protenas. Oparin (1974) propone, en su libro el Origen de la vida, que en el mar de la tierra primitiva se concentraron las molculas en lo que se llama caldo nutritivo o caldo de Oparin. Segn la propuesta de este autor, en este caldo, ms la energa generada por tormentas y rayos que descargaban en el mar, el calor generado por las erupciones volcnicas y el magma que afloraba en el lecho marino, se fueron generando nuevas sustancias, entre las que se formaron los cidos nucleicos, como el cido ribonucleico (ARN) y el cido desoxirribonucleico (ADN), que constituyen los genes que se transmiten de generacin en generacin y fueron el origen de la vida.

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Ecologa

Molcula de agua.

Molcula de agua.

Captulo I

Molcula de carbohidrato.

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4Te invitamos a ver el siguiente documental:

El Origen De La Vida En La Tierra.

Un nivel superior de organizacin: la clulaLa teora de Oparin explica que, en el caldo nutritivo mencionado antes, se formaron sustancias coloidales, que formaron especies de gotas. Dentro de estas gotas quedaron algunas de las molculas formadas, y en algunos casos pudieron interactuar con los cidos nucleicos, dando origen a los coacervados, que fueron equivalentes a clulas primitivas. Con el paso del tiempo algunos coacervados evolucionaron y podan dividirse para multiplicarse y mantener sus caractersticas y propiedades. As se estableci el siguiente nivel importante de organizacin de la vida: la clula.

La clula: unidad vitalTodos los seres vivos estn formados por clulas. La clula es la unidad ms pequea autnoma que presenta todas las caractersticas de los seres vivos: nacen, crecen, se reproducen, se mueven y tambin mueren. En el citoplasma de las clulas se encuentran los orgnulos celulares que realizan distintas funciones del metabolismo celular. En el proceso de evolucin las clulas se han

diferenciado, tanto en su forma como en las funciones que desempean; lo que dio oportunidad a la asociacin entre distintos tipos de clulas. La diferenciacin del metabolismo de las clulas permiti a algunos seres vivos producir su propio alimento, dando origen a las futuras plantas, y a otros no se los permiti, dando origen a los animales.

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Ecologa Captulo I

Clula animal.

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La clula se considera como el primer nivel de organizacin de los seres vivos que es funcional, con capacidad de tener metabolismo propio y reproducirse exitosamente. Las clulas primitivas, al igual que todos los seres vivos actuales, estuvieron a prueba de las condiciones ambientales de la poca, provocando que muchas murieran por no poder adaptarse a su ambiente.

Las que fueron exitosas en su adaptacin tambin se fueron especializando. Algunas desarrollaron la capacidad de producir sus propios alimentos, convirtindose, por lo tanto, en autosuficientes para alimentarse. Con el tiempo dieron origen a las algas, y estas, a las plantas. Las otras clulas siguieron consumiendo las molculas que tenan en su interior y desarrollaron la capacidad de comer a otras clulas (ahora decimos que fagocitan a otras clulas). Estas clulas dieron origen a los futuros animales. Como vemos, desde el inicio de la vida ha existido una permanente relacin entre el ambiente y los seres vivos. La forma como se relacionan e interactan determina en gran medida el tipo de seres que existen en un determinado lugar, y su futuro. El ambiente

favorece o perjudica a los seres vivos. La capacidad de estos de adaptarse a las condiciones ambientales determina su xito de sobrevivencia; pero tambin los seres vivos modifican el ambiente en que se desenvuelven.

Todas las clulas mantienen un ambiente interno ms o menos constante que, como se ha mencionado, es producto de la adaptacin de las clulas a su ambiente. Esta caracterstica de mantener un ambiente interno se conoce con el nombre de homeostasis, la cual es clave para que las clulas puedan funcionar adecuadamente.

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Captulo IEcologa

Importancia de la clulaLa clula es la unidad bsica funcional de los seres vivos. Todos los seres vivos estn formados por clulas. Existe una estrecha relacin entre el ambiente y los seres vivos.Las clulas mantienen un ambiente interno estable que se conoce como homeostasis.

A travs del tiempo y de los procesos de evolucin las clulas se asociaron y diferenciaron, de manera de complementarse en sus funciones; con lo que se inici el proceso de especializacin celular. Este proceso origin la formacin de tejidos y rganos que, en conjunto, constituyen los organismos o individuos.

El tamao de las clulas va desde muy pequeas, de tamao microscpico, como los glbulos rojos y blancos de la sangre humana, hasta clulas grandes, que pueden observarse a simple vista, como los huevos de las aves o de los reptiles.

Otra caracterstica importante de las clulas es que desarrollan formas distintas segn la funcin que desempean. En la fotografa podemos observar la forma de los glbulos rojos (que transportan el oxgeno) y la forma de los glbulos blancos (que ayudan al organismo para luchar contra las enfermedades).

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Captulo IEcologa

! Clula de ave, huevo de gallina.

Clulas sanguneas de ser humano.

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Organismos, una respuesta a la complejidad de las clulasEn la evolucin, las asociaciones de clulas diferenciadas con funciones especficas mostraron tener una ventaja para adaptarse al ambiente donde se desarrollaron. De esta forma fueron seleccionadas favorablemente y consolidaron las estructuras que las conformaron. As, en las plantas se desarrollaron las clulas especializadas que formaron las races para absorber mejor los nutrientes y que, adems, les permitieron afianzarse al suelo, en tanto otras clulas se especializaron en conducir los nutrientes, y otras, en transformarlos en sustancias tiles a las plantas. Y ahora tenemos un organismo llamado planta. Cunto tiempo transcurri desde la aparicin de los coacervados hasta las primeras plantas vasculares? Segn Solomon, Berg y Martin (2013) y Zimmermann (1976), los primeros organismos que dieron origen a la plantas vasculares aparecieron hace 420 millones de aos. Esta es una cantidad difcil de imaginar y comprender; pero para tener una idea, significa 420,000 milenios, en tanto la cuenta larga del

calendario maya tiene cinco milenios (Gutirrez y Villaseor, 2012).

Por qu hacer el ejercicio del tiempo transcurrido desde la aparicin de las primeras plantas vasculares? Porque es importante comprender que la vida como la conocemos actualmente es resultado de cientos de millones de aos, y es producto de dos procesos complementarios: evolucin y seleccin natural de los seres mejor adaptados a su ambiente. Tambin implica que el ambiente ha sido modificado en alguna medida por los seres vivos. Por ejemplo, es conocido por las personas que han vivido o trabajado en el campo, que las races de las plantas son capaces de quebrar las rocas del suelo, y tambin de retener el suelo, reduciendo el arrastre del mismo durante la poca de lluvia. En un suelo donde hay lombrices y escarabajos u otros animales que se entierran, el aire y el agua penetran y circulan mejor que en un suelo donde casi no hay este tipo de animales.

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Captulo IEcologa

Al igual que las plantas, los animales tambin son producto de un proceso de asociacin y organizacin celular, que permiti la formacin de tejidos y rganos que finalmente dieron origen a los organismos complejos como los conocemos ahora: los individuos, como seres capaces de funcionar de manera armnica, desarrollar mltiples funciones y actividades, e interactuar con su ambiente.

El concepto que propone que todos los seres vivos estn constituidos por clulas se denomina teora celular. Fue propuesta originalmente por Matthias Schleiden en 1938, y Theodor Schwann en 1939 (Solomon, Berg y Martin, 2013). Ambos propusieron que los animales y las plantas estn formados por clulas. En 1855, Rudolf Virchow plante que las clulas se dividen y dan origen a clulas hijas; y August Weismann, en 1880, plante que es posible seguir el origen de las clulas actuales, hasta encontrar sus antepasados, (Solomon, Berg y Martin, 2013). Esto plantea la tesis de que todos los seres vivos tenemos antecesores comunes, en un pasado muy lejano. Entonces no solamente compartimos tomos que han estado en la tierra desde sus inicios, sino tambin compartimos procesos bioqumicos y metablicos a nivel celular, y la unidad bsica que forma a todos los seres vivos: la clula. En la historia de la vida, cuando los organismos mueren, sus componentes vuelven a integrarse a la naturaleza en forma de molculas y tomos, y estn disponibles nuevamente para el surgimiento de otros seres vivos. Este es el ciclo

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Captulo IEcologa

Teora CelularLa teora celular permite establecer varias caractersticas relacionadas con la estructura y funcin de las clulas: 1. La clula es la unidad bsica de la que

estn formados todos los organismos.2. Todas las clulas proceden de una clula

predecesora.3. Se puede conocer el origen de las clulas.4. Las clulas adquieren distintas formas

dependiendo de su funcin.

de la vida, y en este proceso, la materia prima que form parte de otros seres vivos y no vivos en determinado momento, forma parte de nuestras clulas.

Organizacin de la vida en comn con otras especies y otras poblacionesEste nuevo nivel de organizacin da origen al concepto de especie. El Diccionario de la Biologa (2012), define una especie como un grupo de organismos vivos similares cuyos miembros pueden cruzarse entre s para producir una descendencia frtil. Solomon, Berg y Martin (2013), adoptan el concepto de que especie es una o ms poblaciones cuyos miembros se aparean en la naturaleza para producir descendencia frtil y no se aparean con miembros de diferentes especies (esto es, estn aislados reproductivamente).

La especie es la unidad bsica fundamental que permite comprender cmo funcionan las poblaciones de individuos en la naturaleza. As como el tomo es la unidad bsica de la materia, y la clula es la unidad bsica de los seres vivos, as

la especie es la unidad bsica de las poblaciones.Los individuos de la misma especie se relacionan para prosperar y ocupar el mayor espacio disponible en la naturaleza. De esta manera forman grupos que ocupan un espacio en el ambiente en que se desenvuelven. A este conjunto de individuos de la misma especie se le llama poblacin.

Siguiendo a Krebs (1985) y a Odum (1972), una poblacin es un conjunto de individuos de la

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Captulo IEcologa

Organizacin para vivir en gruposLa especie es una unidad bsica de las poblaciones.Los individuos de una misma especie viviendo en un rea forman poblaciones. Varias poblaciones de diferentes especies componen una comunidad. Estos son niveles de organizacin de los seres vivos en el ambiente. Cuando consideramos que las poblaciones y comunidades interactan con su ambiente fsico, hablamos de ecosistema.

misma especie que viven en un espacio determinado en un tiempo dado. Las poblaciones tienen su propia dinmica de crecimiento, dispersin y obtencin de los alimentos que necesitan para su subsistencia.

En un determinado espacio fsico, sin embargo, no existe solo una poblacin, sino muchas poblaciones de distintas especies, que pueden relacionarse o aparentemente puede no haber algn tipo de interaccin entre ellas. El conjunto de poblaciones de distintas especies que habitan en un mismo espacio en un tiempo determinado se conoce como comunidad (Krebs (1985) y Odum (1972).

Las poblaciones y las comunidades no estn aisladas de su ambiente fsico. De hecho tienen necesidad de obtener agua, y tener un soporte o sustrato como el suelo para moverse, o como el aire para volar. Para algunas poblaciones el viento o la temperatura son condiciones que limitan o favorecen su presencia. Cuando se estudian las comunidades en relacin con su medio fsico, entonces hablamos del concepto de ecosistema.

Odum (1972) concepta el ecosistema en estos trminos: Cualquier unidad que incluya la totalidad de los organismos (esto es, la comunidad) de un rea determinada que actan en reciprocidad con el medio fsico de modo que una corriente de energa conduzca a una estructura trfica, una diversidad bitica y a ciclos materiales (esto es, intercambio de materiales entre las partes vivas y las inertes) claramente definidos dentro del sistema, es un sistema ecolgico o ecosistema.

Los ecosistemas tambin se integran en unidades de paisaje mayores, las cuales tienen inter-dependencia entre s, al menos en algunos

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Captulo IEcologa

EcosistemaConjunto de seres vivos y de seres no vivos en un rea especfica, y que mantiene el flujo de energa de manera autosuficiente, requiriendo nicamente la luz del sol.

elementos. Estas agrupaciones se conocen con el nombre de biomas.

La vida se desarrolla desde las profundidades del mar, en las fosas ocenicas donde habitan organismos abisales, y en las reas de la litsfera en las cuales se desarrollan las races de las plantas, incluyendo donde viven diversos organismos, hasta altitudes cercanas a los ocho kilmetros sobre el nivel del mar, donde vuelan algunas aves y se pueden encontrar algunas bacterias. Esta regin donde existe la vida en la tierra desde las mayores profundidades hasta las mayores altitudes, incluyendo toda el rea de transicin, se conoce con el nombre de bisfera.

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Captulo IEcologa

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Captulo IEcologa

ResumenEl tomo se reconoce como el menor nivel de organizacin de la materia. A partir de este conocimiento se entiende que la organizacin y asociacin de distintos tomos origina las molculas, las cuales, a su vez, de manera organizada y estructurada, permiten la formacin de la clula, que es el primer nivel de organizacin reconocido para los seres vivos.

La clula, siguiendo la teora celular, permite reconocer que todos los seres vivos tienen ancestro comn, al que puede buscarse considerando que todas las clulas actuales proceden de una clula predecesora. Las clulas, consideradas unidades bsicas de todos los organismos, se especializan y adquieren distintas formas, que al asociarse dan origen a los tejidos y estos a los rganos. Los tejidos y rganos permiten la formacin de sistemas y estos, la formacin de individuos u organismos. Con esto se cierra un ciclo de niveles de

organizacin bsica que lleva a identificar a los organismos individuales.

Al concluirse este ciclo se abren nuevas posibilidades al considerar que los organismos como individuos tambin se organizan para formar otro tipo de agrupaciones. El conjunto de organismos que se parecen entre s, provienen de organismos iguales a ellos, y se reproducen entre s dando origen a descendencia frtil, se llama especie.

La especie es la unidad bsica para comprender las relaciones que se dan en los niveles superiores de organizacin colectiva. Los individuos de una misma especie que se agrupan para vivir en un espacio determinado en un tiempo de estudio, se conocen como poblacin. En este nivel de organizacin colectiva, la asociacin de poblaciones de diferentes especies que conviven en un espacio compartido en un tiempo determinado, se denomina comunidad.

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Captulo IEcologa

La comunidad es un concepto de inter-relaciones en el presente, que son influenciadas por las condiciones ambientales como el clima y la calidad de los suelos. En este punto se agrupan los seres vivos, a los que se denomina factores biticos, para diferenciarlos de aquellos que seres que no tienen vida y que se conocen como factores abiticos. Dado que ambos factores interactan y se influyen, modifican y funcionan en un equilibrio dinmico, se han identificado como sistemas ecolgicos, y por eso se les conoce como ecosistemas. Los ecosistemas que se integran funcionalmente y presentan un paisaje se denominan biomas como nivel superior de organizacin. El conjunto de biomas en donde se dan las condiciones para la existencia de la vida, tanto en las profundidades del mar como en la litsfera y la atmsfera, se conoce con el nombre de bisfera.

Reto personalHacer un diagrama o dibujo que integre los conceptos de esta unidad.

Se pueden identificar niveles bsicos de organizacin, reconociendo como unidad bsica al tomo, la clula, la especie y el ecosistema, considerando las caractersticas de organizacin y de integracin de nuevos elementos, para finalmente concluir en la unidad integradora, que es el planeta tierra.

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Captulo IEcologa

Comprobacin Captulo INiveles bsicos de organizacin en la naturaleza

Comprobarrespuesta

Pregunta 1 de 5Estructura ms pequea que la ciencia reconoce como unidad estructural:

A. Clula.

B. Molcula.

C. tomo.D. Hidrgeno.

E. Ninguna es correcta.

CAPTULO IIFactores que limitan la distribucin de los organismos

Captulo IIEcologa

Los organismos actan en reciprocidad con el medio fsico en donde viven. Esto significa que inciden sobre individuos de otras especies, y aun sobre individuos de la misma especie; pero tambin, como ya se dijo, modifican el ambiente en el que viven. La abundancia y disponibilidad de agua y de alimento; los sitios para esconderse de sus depredadores, o para hacer nidos; la clase y calidad de suelos, el clima y la altitud, son ejemplos de condiciones que limitan la distribucin y abundancia de los organismos y las poblaciones en un ecosistema.

Objetivos El estudiante interpreta e identifica las

relaciones ecolgicas que se dan en los ecosistemas y es capaz de reconocer los elementos y factores que inciden en la abundancia y distribucin de las poblaciones.

Criadero de zancudos en llanta.

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Hay un ejemplo que podemos encontrar fcilmente en nuestra casa en el clima tropical. Si se mantienen recipientes con agua estancada (como floreros, baldes y toneles) abundarn los zancudos o mosquitos porque encuentran las condiciones apropiadas para proliferar. Las hembras de los zancudos tienen alimento para su reproduccin (sangre humana o de otros mamferos) y un sitio donde reproducirse, como lo son los recipientes con agua estancada. Los machos de zancudos se alimentan de nctar de flores o de los jugos que exudan las frutas; pues su alimento es el azcar. Las hembras tambin se alimentan de azcares; pero se alimentan de sangre porque les sirve para la formacin de los huevos.

Otro ejemplo muy conocido es la abundancia de los zopilotes o buitres de cabeza negra. Estos abundan en sitios donde la basura orgnica se mantiene expuesta en el ambiente; pues son organismos carroeros, es decir, se alimentan preferiblemente de materia muerta. Cumplen una funcin ecolgica importante porque evitan que los desechos orgnicos se acumulen en la naturaleza.

Palabras nuevas, conceptos antiguosLa ecologa es la ciencia que estudia y busca comprender las relaciones entre los seres vivos y el medio que les rodea. Los humanos primitivos aprendieron dnde encontrar a los animales que les servan de alimento, y a conocer cmo era su comportamiento para establecer las estrategias de cacera. Hubo conocimiento de cmo los

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Captulo IIEcologa

Zopilote en basurero.

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individuos y las poblaciones de animales se relacionaban con el lugar donde vivan. Ahora llamamos hbitat al lugar donde vive un organismo o una poblacin. Es una palabra nueva para un conocimiento muy antiguo.

Krebs (1985) refiere a Aristteles como la primera persona que document una explicacin para el aumento de las poblaciones de ratones de campo,

indicando que nacan ms individuos de los que podan comer sus cazadores naturales. Esta explicacin es importante porque representa un conocimiento de la biologa de los ratones y de las relaciones que mantienen con sus depredadores, que es precisamente lo que hace la ecologa. Sin embargo, el concepto de ecologa lo us por primera vez Ernst Haeckel, en 1869 (Krebs, 1985). La palabra tiene races griegas: oikos, que significa casa, y logos, que significa estudio. A partir de ah se han desarrollado muchos esfuerzos por conocer mejor la biologa de las especies, sus patrones de comportamiento y las formas como se relacionan unas especies con otras y con su ambiente. Pases como los europeos o los Estados Unidos de Amrica han invertido muchos esfuerzos en sistematizar y documentar las investigaciones que realizan y los conocimientos que poseen. Por esta razn, en estos pases se conocen mucho mejor que en los nuestros las relaciones ecolgicas y la biologa de la mayora de las especies que habitan sus territorios.

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Ecologa

Mapa del hbitat del quetzal en Guatemala.

Captulo II

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Un ejemplo es una noticia del 12 de febrero de 2007: La cantidad de nieve cada ayer en la costa Este de los Estados Unidos super las histricas cifras de 1947. Los servicios de meteorologa de la ciudad contabilizaron durante el fin de semana casi 70 centmetros de nieve nueva en Central Park, en el corazn de la ciudad, lo que supone la mayor nevada al menos desde 1869, ao desde el que se tienen datos. Esta nevada eclips la pica nevada que cay el 26 de diciembre de 1947 sobre Nueva York, y que dej 67 centmetros de nieve y 77 muertos a su paso http://www.cambio-climatico.com/nueva-york-bajo-la-peor-tormenta-de-nieve-de-su-historia.

Otro ejemplo es esta informacin registrada en Wikipedia: General Sherman es un ejemplar concreto de Secuoya Gigante, est considerado como el ser vivo con mayor cantidad de biomasa de la Tierra. An con 83,8 metros de altura dista de ser el ms alto (puesto que ocupa el ejemplar de sequoia llamado Hyperin con 115,5 m de altura). Sin embargo, es el rbol que posee mayor volumen neto dado su permetro de tronco de unos 31 m, es decir, unos 11 m de dimetro en la base,

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Ecologa

EcologaEl estudio y comprensin de la forma en que viven los organismos en su ambiente y la manera como se relacionan con dicho ambiente se conoce como la ciencia de la Ecologa.

Tormenta de nieve en New York.

Captulo II

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lo que arroja un volumen estimado (segn estndares de medicin) de 1486,6 metros cbicos. Su corteza tiene ms de un metro de grosor, la longitud de sus ramas es a partir de unos 40 metros y un peso de ms de 2000 toneladas. Estudios recientes determinaron la edad exacta de 2,000 aos (no es el rbol ms antiguo del mundo). En enero de 2006 se cay su rama ms grande, cuyo dimetro era de unos 2 metros y su longitud de ms de 30 metros. La rotura fue provocada por inclemencias meteorolgicas, descartando posibles problemas de salud. Sin embargo el rbol ms antiguo del mundo era Prometeo, que en 1964 tena cerca de 5,000 aos de edad y fue cortado el 6 de agosto de 1964.

Comprender la forma

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Ecologa

Sequoia General Sherman.

Captulo II

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como funciona la naturaleza es fundamental para tomar decisiones correctas con relacin al manejo de los recursos naturales y para hacer un uso sostenible de los recursos naturales renovables, los cuales se caracterizan porque recuperan sus poblaciones en periodos cortos, que pueden ser hasta de 50 aos (en el caso de algunas especies de rboles). Por esta razn es preciso que los seres humanos prestemos atencin a lo que sucede a nuestro alrededor y observemos el mundo que nos rodea. Por ejemplo, el cauce ancho de un ro significa que en este sector el agua lo llena en alguna poca del ao, o lo ha hecho en el pasado, aunque en el momento de la observacin la mayora del cauce est seco. Si una persona establece un campo de cultivo, o siembra pasto o construye una casa o una lotificacin, debe saber que en algn momento el agua volver a llenar dicho cauce, quizs como una inundacin. En este caso la persona debe tomar decisiones: no ocupar el rea por los riesgos a que se enfrentar en el futuro, o bien invertir dinero, tiempo y esfuerzo adicional para hacer obras de proteccin del rea para reducir los riesgos de inundacin. En la segunda opcin debe

tener claro que la modificacin del ambiente provocar cambios ro abajo.

En el inicio del captulo se mencion la palabra hbitat como el lugar donde vive un organismo. Odum (1972) lo define como el lugar donde vive o el lugar donde uno lo buscara. El hbitat es, por lo tanto, el espacio fsico donde se puede encontrar un organismo de una determinada especie. Jams buscaremos un rbol de mangle

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Ecologa

Cauce antiguo del ro.

Captulo II

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rojo en un bosque seco, un monte espinoso o una selva lluviosa, porque no son su hbitat. Al mangle rojo lo buscaremos en la costa, cerca del mar, en las reas donde existe un ro o un canal, porque ese es su hbitat.

El hbitat puede ser un espacio reducido o un espacio muy amplio, incluso de varios kilmetros, ya que la especie lo utiliza en alguna parte del ao o de su ciclo de vida. Por ejemplo, la mariposa monarca (Danaus plexippus) tiene un hbitat de cerca de 4,000 km, que va desde la frontera de Estados Unidos de Amrica con Canad, hasta algunas regiones de Mxico, para evitar las condiciones de fro invierno. Las tortugas marinas como la baule (Dermochelys), tienen un hbitat

cercano a los 3,500 km, ya que usan una parte del territorio para anidar, y otra para crecer y alimentarse.

Lo mismo podemos decir de las migraciones de azacuanes, que son grupos de aves, normalmente gavilanes (Buteo, Falco y Accipiter), que migran desde Canad y Estados Unidos de Amrica hasta Colombia y Venezuela, y en algunos casos, hasta Argentina. Las especies migran porque necesitan satisfacer necesidades de alimento, metabolismo, alcance de madurez, reproduccin o proteccin del clima.

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Hbitat y NichoDnde vive? Esta pregunta permite comprender el concepto de hbitat. Su tamao es variable.Qu hace? A qu se dedica? Estas preguntas facilitan la comprensin del concepto de Nicho.

Hbitat de especies de gavilanes

migratorias conocidas

como azacuanes.

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En dnde buscar en forma natural el pez conocido como blanco en Guatemala? A este pez debemos buscarlo en lagos, lagunas o ros del rea norte del pas (Petn, Alta Verapaz y El Quich), porque ese es su hbitat. Sin embargo, una especie normalmente no ocupa todo el hbitat que tiene disponible. Varias causas impiden que la colonizacin se de en la totalidad del hbitat. Una de ellas es la competencia entre los individuos de la misma poblacin por los recursos disponibles, es decir, agua y alimento como elementos clave; pero hay otros elementos que tambin son importantes como se mencion en prrafos anteriores: la disponibilidad de sitios para abrigarse del clima o esconderse de los depredadores, o la disponibilidad de sitios para reproducirse. En prrafos anteriores, en el captulo 1, se relacion la abundancia de los zancudos o mosquitos con la disponibilidad de agua estancada para su reproduccin.

En el ecosistema, el pez blanco (Petenia splendida) se alimenta de otros peces y de larvas de insectos. Es, pues, un carnvoro. Esa es su funcin en el ecosistema. El trmino que se usa en

ecologa para definir la funcin o trabajo que una especie desempea en el ecosistema es nicho ecolgico o simplemente nicho. Odum (1972) y Krebs (1985) mencionan que Charles Elton defini el concepto de nicho como estado funcional de un organismo en su comunidad, o bien como el lugar que ocupa en su hbitat, sus relaciones con alimentos y enemigos.

El concepto de nicho es complejo porque, en el ejemplo que estamos usando, el pez blanco, en su funcin de carnvoro, es un depredador; pero

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Nicho, un concepto amplioUna especie desempea ms de una funcin en el ecosistema, por esta razn los eclogos han identificado diversos tipos de nichos que se explican en funcin de los aspectos que se evalan. Lo importante de recordar es que cada especie representa millones de aos de evolucin y que su presencia permite mantener el equilibro en el funcionamiento del ecosistema.

Captulo II

tambin es una presa, ya que los humanos lo pescamos para comerlo. Si analizamos la dieta del pez blanco encontraremos que ser parecida a la de otros peces carnvoros o a la de otras especies, como algunas tortugas carnvoras que ocupan el mismo hbitat; pero la dieta no puede ser idntica en dos especies que ocupan el mismo espacio al mismo tiempo. Este es conocido como principio de exclusin competitiva y origina el concepto de nicho espacial, el cual establece que las especies que viven en el mismo espacio tienen requerimientos que pueden ser parecidos pero no idnticos; pues de lo contrario la especie que mejor se adapta a las condiciones es la que sobrevivir. Hardin, en 1960, expres esta condicin de la siguiente forma: las especies que compiten en forma total no pueden coexistir (Krebs, 1985).

La adaptacin de las especies para resolver el problema que presenta el concepto de nicho espacial es muy variada. Puede darse a travs de una dieta especializada, o de patrones de comportamiento, o de estrategias que evitan el encuentro con la especie competidora. Ejemplos

de lo expuesto lo constituyen las poblaciones de ratones y ratas. Casi todo el mundo sabe que las especies de ratones y ratas de campo son distintas de las que viven en las casas. Se diferencian en los hbitos de alimentacin, ya que las especies de campo acostumbran alimentarse de granos primordialmente, en tanto que las especies que viven en las casas se alimentan de restos de comida que dejan los humanos. Este comportamiento tambin se puede observar tanto en las casas del rea urbana como en las del rea rural.

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Factores Limitantes del CrecimientoLos individuos necesitan tener acceso al agua, al alimento abundante y de calidad, un lugar donde refugiarse o donde descansar, espacio fsico donde desarrollar su actividad normal. Su escasez, las enfermedades, as como la competencia con organismos de la misma especie o de otras especies se conoce como factores limitantes del crecimiento.

Captulo II

Otro ejemplo lo ilustramos con dos plantas de collar de la reina. Cada planta es una variedad distinta, y son polinizadas por insectos y por colibrs; pero existe un horario de alimentacin entre las abejas y abejorros, de manera que no coinciden en las plantas, evitando de esta forma entrar en competencia por el nctar de las flores, y aunque pueden coincidir en el tiempo con los colibrs, estos son estrictamente consumidores de nctar y, por consiguiente, no son una amenaza de depredacin para los insectos.

Tambin se ha definido el concepto de nicho trfico para referirse al papel que juega la especie en el flujo de energa en el ecosistema. En los ejemplos que hemos trabajado, el pez blanco es un consumidor. Los colibrs y los insectos tambin son consumidores. El mangle y la planta llamada collar de la reina son el nivel trfico de los productores.

Los productores se encuentran en el nivel base de la produccin y transferencia de energa, y estn constituidos por las plantas que aprovechan la luz del sol para transformarla, producir su propio alimento y almacenarla. A partir de este primer nivel, una parte de la energa captada se transfiere a los organismos que se alimentan de las plantas: los herbvoros, que son consumidores primarios porque inician el nivel de organismos consumidores. Cuando los herbvoros sirven de alimento a otro organismo, en este caso un carnvoro, parte de la energa que atraparon las plantas, y que se transfiri bajo la forma de alimento a los consumidores primarios, es transferida a los consumidores secundarios, que en este caso es el carnvoro.

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Flores de planta ornamental collar de

la reina.

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Importancia de la dispersin para las especiesLos individuos y las especies desempean ms de una funcin o papel en el ecosistema. Como se ha sealado en prrafos anteriores, una especie consume a otra especie; pero tambin puede servir de alimento a otra. Aprovechando el ejemplo de las abejas, mostraremos que ellas desempean varias funciones en sus relaciones con otras especies. As que, en este caso, las abejas:1. Son consumidores primarios porque se

alimentan del nctar de flores.2. Forman parte de la dieta de aves, araas y

otros animales.3. Polinizan las flores de las plantas que les sirven

de alimento.4. Producen miel que sirve de alimento a otras

especies, incluyendo el ser humano.

En el ejemplo anterior se nota cmo una sola especie cumple diferentes funciones y relaciones en el ecosistema; lo que hace que su espacio sea multidimensional en el hbitat. A esto Hutchinson, en 1958 (Odum, 1972; Krebs, 1985), denomin hipervolumen y da origen al concepto de nicho fundamental de la especie. Inicialmente

Hutchinson consider, en sus anlisis, solamente las variables de temperatura y humedad para plantear modelos de la influencia de estas dos condiciones, y determinar as el espacio o hbitat en que una especie puede vivir y reproducirse; pero hay que considerar tambin otras variables, como el viento, la disponibilidad de alimento y los depredadores. Todas las condiciones que determinan el espacio o hbitat posible se conocen como nicho fundamental o potencial de la especie (Krebs, 1985; Solomon, Berg y Martin, 2013). La figura mostrada a continuacin muestra esquemticamente el concepto de hipervolumen como concepto de nicho fundamental de una especie.

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Hipervolumen en el hbitat.

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Sin embargo, la poblacin de una especie normalmente no ocupa todo el hbitat potencial de que dispone. Las causas estn relacionadas con las condiciones del ambiente, que se plantearon en el prrafo anterior. Si una poblacin inicia la colonizacin de un sitio, seguramente encontrar suficiente alimento para cada uno de los individuos y estos podrn elegir el mejor alimento y lugares para establecer su territorio. En la medida en que aumente la poblacin, el alimento y los mejores sitios ya estarn ocupados, provocando una competencia entre individuos de la misma poblacin, en funcin del espacio, y por los alimentos. Si a esto agregamos que aparecern enfermedades contagiosas y que, adems, los depredadores encontrarn ms fcilmente a algunos individuos, existe una serie de explicaciones para la no ocupacin del hbitat potencial. Al hbitat que realmente puede ocupar una especie se le denomina nicho realizado (Solomon, Berg y Martin, 2013).

Estas condiciones que se dan en el ecosistema son parte de los procesos de adaptacin al ambiente por parte de las especies y definen la sobrevivencia y la distribucin de stas. Una forma en la que las poblaciones buscan asegurar su sobrevivencia es a travs de la dispersin y colonizacin de nuevos espacios. Es una forma de poner a prueba su capacidad de adaptarse a nuevas condiciones; pero tambin de encontrar sitios en los cuales encuentran las condiciones que les permiten prosperar.

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Limitaciones al Hbitat y NichoAunque el espacio fsico permita la presencia de una especie en toda su extensin o Nicho potencial, la competencia con otros individuos por los recursos limita su ocupacin y la aparicin de enfermedades determinan el espacio efectivo que ocupa la poblacin, a lo que se conoce como Nicho realizado.

Captulo II

Atributos de los ecosistemasLas relaciones con otros organismosVivir en un espacio fsico significa establecer relaciones de diverso tipo con individuos de otras especies, que tambin comparten dicho espacio. Estas relaciones pueden ser positivas, neutrales o negativas, y generan situaciones de competencia o de cooperacin entre diferentes especies, llamadas tambin relaciones inter-especficas.

Entre las relaciones positivas o beneficiosas que se identifican estn:

1. Simbiosis2. Mutualismo3. Comensalismo

Entre las relaciones negativas o dainas se identifican:

1. Competencia2. Depredacin3. Parasitismo

Relaciones Positivas Las relaciones positivas facilitan la sobrevivencia de una o de las dos especies involucradas, como en el caso de los lquenes. Un liquen es el resultado de la asociacin entre una alga verde o verde-azul, y un hongo. En esta relacin el hongo provee humedad, retencin de nutrientes y sustrato para las algas. stas, a travs de la fotosntesis, producen alimentos que el hongo puede aprovechar. Esta asociacin se llama simbiosis y, como se indic, proporciona beneficios a ambas especies, que se convierten en dependientes una de otra. Adems, el liquen se convierte en un pionero o colonizador inicial de rocas, que por la accin de los cidos producidos por el liquen y los procesos de cambios de temperatura ambiente, empieza un proceso de rotura y degradacin que da origen a la formacin de suelos. Modernamente se discute si la relacin entre estos hongos y las algas es realmente una simbiosis o es una forma de parasitismo controlado (Solomon, Berg y Martin, 2013).

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El mutualismo es una relacin en la cual las dos especies resultan beneficiadas; pero en caso necesario pueden vivir en forma independiente, aunque con menos eficiencia que estando juntas. Un ejemplo de mutualismo es la asociacin entre el achiote y ciertas especies de hormigas que se consideran protectoras del achiote. Las hormigas obtienen nctar de las yemas de las plantas y, al mismo tiempo, las protegen de los insectos que se las comen (Bentley, B. L. 1,983).

Otro ejemplo lo proporcionan las acacias llamadas cuerno de toro, que tienen una asociacin interesante con las hormigas conocidas como hormigas guardianas, ya que la planta proporciona nctar y refugio y un lugar para hacer sus nidos en su tallo, y las hormigas la protegen de los animales que intentan comerlas, ya que su mordida es muy dolorosa.

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Liquen.

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Te invitamos a ver el siguiente documental: Historia de la vida - Las plantas los gobernantes silenciosos de la tierra.

Solomon, Berg y Martin (2013) refieren el ejemplo de las bacterias conocidas como bacteroides, que habitan en el intestino humano, del cual obtienen un ambiente estable que les permite funcionar adecuadamente, y a cambio los humanos recibimos el beneficio de la degradacin de algunos carbohidratos difciles de digerir, as como la produccin de vitaminas y la formacin abundante de vasos capilares que facilitan la absorcin de los nutrientes.

Tambin es ejemplo de mutualismo la asociacin entre plantas leguminosas y bacterias fijadoras de nitrgeno (del gnero Rhizobium). En este caso las bacterias proporcionan el nitrgeno que la planta necesita; y la planta ofrece nutrientes a las bacterias.

Se distingue entre mutualismo estricto y mutualismo facultativo.

Un ejemplo de mutualismo estricto es el caso de los bacteroides ya indicado, o el de la asociacin entre las bacterias metanognicas y los rumiantes. En este caso las bacterias encuentran un

ambiente adecuado para su supervivencia, y los rumiantes (como el ganado bovino o el caprino), pueden aprovechar la celulosa que degradan las bacterias.

Un ejemplo de mutualismo facultativo es la asociacin entre las hormigas y el achiote, o la relacin entre la garza del ganado (Bubulcus ibis), y el ganado. En este caso, la garza se alimenta de insectos que vuelan al paso del ganado.

Hay otra forma de relacin en la que una especie obtiene beneficio, en tanto la otra no es afectada. Esta relacin es llamada comensalismo. Ejemplo de esta relacin es la que se da entre las algas que crecen en el caparazn de las tortugas, ya que a la tortuga le es indiferente la presencia de las algas; pero stas se benefician al encontrar un sustrato donde crecer. Otra relacin de comensalismo lo encontramos entre las plantas epfitas como las orqudeas y las bromelias o gallitos, y los rboles donde crecen. Al rbol le es indiferente la presencia de la epfita; pero sta se beneficia al tener ms facilidad de captar la luz solar, por estar en una parte alta del rbol.

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Actualmente existe una corriente de pensamiento que plantea que el comensalismo, el mutualismo y el parasitismo son formas de simbiosis (Solomon, Berg y Martin, 2013); sin embargo, en este curso de ecologa consideramos que la simbiosis es por s misma una relacin distinta, de naturaleza positiva para ambas especies y que exige una dependencia mutua.

Relaciones negativasLa realidad demuestra que los recursos que existen en el hbitat son limitados; lo que genera una competencia entre las especies que buscan los mismos recursos para subsistir. El alimento, el agua, el refugio o los sitios para reproducirse, son motivos para la competencia entre especies. Ya se mencion el caso de las flores que compiten por

conseguir la visita de los polinizadores para asegurar la polinizacin y el xito reproductivo.

Entre las plantas tambin existen ejemplos de competencia: los pinos y los cipreses mantienen los suelos donde crecen con pH cido, mediante la degradacin de sus acculas (hojas), como una forma de eliminar la presencia de otras especies de rboles. Algunos hongos (Penicilium) producen una sustancia llamada penicilina para evitar el crecimiento de otras especies; sustancia que se usa para el combate de bacterias que causan enfermedades.

La razn por la que en los bosques existen rboles altos se explica a travs de la competencia que tienen entre s por la luz del sol, puesto que entre ms crecen, ms acceso a la luz del sol tienen.

Un ejemplo de competencia lo muestra el desplazamiento de los pjaros conocidos como coronaditos en Guatemala (Zonotrichia capensis) por parte del gorrin europeo, gorrin comn (Passer domesticus). Ambas especies compiten por el espacio y el alimento; pero la especie

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Relaciones PositivasSimbiosis: dependencia de ambas especiesMutualismo: ambas especies obtienen beneficiosComensalismo: una especie obtiene beneficios y la otra no es afectada

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europea es ms agresiva y se reproduce ms rpidamente que el coronadito.

Los gatos comen ratones. Los loros y pericas (Amazona, Aratinga) comen maz. El venado (Odocoileus) y el tepescuincle (Cuniculus, [Agouti]) son comidos por las personas. Los gatos, los loros y las personas son depredadores; y los ratones, el maz, el venado y el tepescuincle son presas. Estamos hablando de las relaciones de depredacin cuando hablamos de especies que se alimentan de otras especies. Las plantas tambin pueden ser depredadoras. Por ejemplo, son depredadoras las plantas llamadas carnvoras, que se alimentan de insectos, pequeos reptiles y pequeos mamferos (Pinguicula, Drosera, Utricularia, Alcal-Martinez, R. 2011).

Juancho tiene amebas. Por eso no fue a trabajar. Esta expresin refleja la caracterstica de la relacin conocida como parasitismo. Una especie vive en otra; pero le causa dao en la relacin de parasitismo. Los parsitos pueden ser internos (endoparsitos), como las amebas, las giardias, las lombrices o las solitarias; o pueden ser externos (ectoparsitos), como las garrapatas, los piojos y los caros. Entre las plantas tambin existen especies parsitas. Por ejemplo, una

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Dos especies compitiendo por el mismo nicho.

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planta parsita es el matapalo (Ficus, Struthanthus, Phoradendron, CONAP, 2001).

Relaciones intra-especficasTambin se presentan relaciones entre los individuos de la misma especie en la poblacin. Estas relaciones implican la competencia entre individuos, la cual se orienta a la bsqueda de alimento y pareja. Por esta razn se establecen territorios, generalmente defendidos por los machos, que les ofrece mayores oportunidades de estar mejor nutridos y de obtener pareja reproductiva. Cuando un jaguar ruge lo hace para marcar territorio, indicando que ah existe un macho y de esa forma avisa a otros machos para evitar un encuentro que puede provocar una pelea. Tambin el rugido, con otra entonacin, puede significar un llamado de atraccin para las hembras. Las aves cantan para defender su territorio y para atraer pareja.

La otra caracterstica es la necesidad de mantener un espacio mnimo vital, es decir, un espacio propio donde el individuo se siente cmodo (Morris, D. 1970). Tiene relacin con la cercana

entre individuos. Este espacio es variable en tamao dependiendo de las circunstancias. Cuando ese espacio mnimo vital se reduce, se producen tensiones entre los individuos cercanos. Un ejemplo lo podemos observar entre los seres humanos: la cercana de la pareja o de los hijos normalmente es bien aceptada; pero la misma distancia con otras personas conocidas no es tan cmoda. Con desconocidos se marca mucho ms distancia de comodidad. Por esa razn, cuando se viaja en transporte pblico colectivo existe una tensin entre las personas, debido a las condiciones en que se viaja, que en muchos casos se transforma en irritabilidad y mal humor.

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Impacto de los Factores en el EcosistemaLos factores del ecosistema inciden en el metabolismo de los organismos de manera que la combinacin de condiciones de temperatura, humedad, luz, altitud, latitud, viento da como resultado que una especie este presente o ausente en determinados ecosistemas.

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Factores fsicos en el ecosistemaAs como existen relaciones entre las distintas especies en las comunidades que habitan un ecosistema y entre individuos de la misma especie, tambin existen relaciones entre los individuos y las condiciones fsicas del ecosistema. La temperatura, la humedad, la luz, la altitud y el viento son condiciones que, asociadas a las mencionadas con anterioridad, determinan la

presencia o ausencia de las especies en el ecosistema.

Altitud y temperaturaSabemos que mosquitos como el Anopheles, que transmite la malaria, se localiza en Guatemala, entre el nivel del mar hasta la altitud de 1,372 metros sobre el nivel del mar (msnm). En el Estado de Morelia, en Mxico, se localiza a una altitud de 1,941 msnm (Gonzlez-Ovando y Martinez, 2006). Es importante indicar que la altitud y la temperatura estn muy relacionadas, de manera que a menor altitud hay ms calor.

El rbol conocido como Santa Mara (Calophuyllum), est restringido en su distribucin por la altitud, ya que se encuentra desde el nivel del mar hasta los 1,200 msnm (Rioja, R. 1991). Es claro que hay otros factores, como la temperatura y la humedad, que inciden en la distribucin de esta especie. El rbol conocido como Ramn o Ujushte (Brosimum), tiene requerimientos de temperatura que oscilan entre 21 C y 25 C, altitud que va desde los 80 a los 1,600 msnm, y

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Relaciones inter e intra especficas.(Duracin: 07:24)

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precipitacin entre 2,100 y 4,300 milmetros (mm) de lluvia.

Los anfibios tipo salamandras requieren de condiciones de alta humedad del ambiente, reservorios de agua en su hbitat y temperaturas que estn entre los 14 C y 30 C, y se encuentran hasta cerca de 1,500 msnm.

La latitud y la altitud son factores que influyen, adems de la dieta y la condicin gentica, en el tamao de las especies y de los individuos. Por ejemplo, los pumas (Puma), son de mayor tamao en las regiones del Norte de Amrica y en las partes ms altas de las montaas, y de menor tamao hacia el Sur y las regiones de poca altitud. Los jaguares (Panthera), por el contrario, son ms grandes en las regiones de Brasil, en Sur Amrica, y en las tierras bajas clidas y de menor tamao hacia el Norte y partes montaosas. Esta condicin tambin est influenciada por su centro de origen, ya que los jaguares se originaron en Sur Amrica, y los pumas, en el Norte de Amrica.

En ecologa existe lo que se conoce como regla de Allen, que indica que los animales endotermos u homeotermos desarrollan adaptaciones para adecuarse al clima, y propone que, en climas fros, las superficies del cuerpo que pierden calor se reducen de tamao y las especies de climas clidos tienen agrandadas las partes equivalentes, para favorecer la prdida de calor y de esta forma mantener la temperatura corporal.

LuzLa luz es un elemento clave para el funcionamiento de las plantas. Las especies que mejor aprovechan la luz disponible son las que mejor se desarrollan y sobreviven en los ecosistemas. Algunas plantas son de rpido crecimiento; pero con periodos de vida cortos, en tanto otras especies tardan en crecer y desarrollarse pero alcanzan alturas considerables, y viven largo tiempo.

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Tambin existen plantas que han desarrollado mecanismos muy eficientes de fotosntesis: son las especies con el mecanismo conocido como C4, normalmente presente en las plantas gramneas como el maz y la caa de azcar, que les ha permitido aprovechar mejor las condiciones de luz, temperatura y de CO2, que las plantas con mecanismos de fotosntesis C3, caracterstico del resto de las plantas, o de las plantas con metabolismo CAM (como la pia).

El metabolismo CAM consiste en que las plantas abren sus estomas durante la noche, permitiendo el ingreso de dixido de carbono, y los cierran durante el da; sin embargo, las sustancias producidas durante la noche se transforman en dixido de carbono durante el da, para permitir la fotosntesis.

La luz tambin es importante para el metabolismo y supervivencia de los animales. La glndula pineal percibe la longitud y las horas luz; lo que regula el ciclo de sueo y de vigilia en los animales vertebrados. Tambin se asocia con patrones reproductivos, ya que, en regiones con estaciones climticas marcadas, es muy importante que los animales dispongan de un mecanismo para detectar, en forma temprana, el inicio de la poca de primavera, que coincide con la abundancia de alimento para los padres y las cras.

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Estratos en funcin de la captacin de luz solar.

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HumedadLa humedad es la condicin que refleja la cantidad de agua que existe en el ambiente. Es clave porque determina el tipo de vegetacin y fauna, as como la diversidad biolgica de una localidad. Las reas con poca humedad presentan flora y fauna que ha desarrollado un mecanismo para optimar la captacin del agua y para reducir su prdida. De esta forma las plantas de climas

ridos presentan hojas modificadas, que reducen la superficie para minimizar la prdida de agua; pero tambin pueden desarrollar hojas o tallos suculentos para almacenar la mayor cantidad de agua posible, o bien pueden tener hojas que botan durante la poca seca, para reducir la prdida de agua.

El bosque seco bota hojas para reducir la prdida de agua.

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Glndula pineal en reptil.

Bosque seco.

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En reas donde abunda la humedad ambiental se desarrollan plantas en todos los estratos; sin embargo, en los estratos superiores el agua puede no ser suficiente, de manera que las plantas necesitan encontrar mecanismos de almacenamiento de la misma, tal como sucede con las orqudeas y algunas bromelias.

VientoEl viento es un elemento que influye en la composicin y estructura de la vegetacin natural y los paisajes, as como en la presencia de especies de fauna. Arrastra semillas, insectos y otros organismos; y derriba rboles o los inclina en sentido de la direccin en que circula el viento.

El viento tambin puede generar molestias o incomodidades a la fauna; razn por la cual evita permanecer en los sitios donde corre mucho viento, desplazndose a otros sitios. De esta forma

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Bromelias.

rboles torcidos por el viento.

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el viento tambin contribuye a modelar el paisaje y la presencia de especies en un rea determinada.

Estructura de los ecosistemasLa disposicin de las plantas en los ecosistemas determina su estructura, la que puede ser vertical y horizontal. La estructura vertical est determinada por la composicin de las especies, sus necesidades de luz, adaptacin a la sombra, tiempo de vida, rapidez de crecimiento, caractersticas genticas y naturaleza de la especie. En la estructura vertical de los bosques se reconocen los siguientes estratos, en trminos generales:

1. Estrato herbceo. Se encuentra a nivel del suelo. Se caracteriza por la presencia de hierbas, grama y rebrotes de semillas de la vegetacin del bosque. La luz, en este estrato, es escasa, quizs cercana a 1% de la luz solar en el rea.

2. Estrato arbustivo. Est constituido por arbustos, rboles pequeos en regeneracin. La luz en este estrato puede estar cercana a 5% de la luz solar en el rea.

3. Subdosel. Formado por los rboles que usualmente tienen una altura entre 12 y 20 m. En algunos sitios le denominan guamil o guata a este estrato,

4. Dosel. Este es el estrato superior del bosque, compuesto por los rboles de mayor altura. Usualmente est acompaado de plantas epfitas, que tambin aprovechan la mayor cantidad de luz del sol, y los rboles alcanzan alturas alrededor de 20 a 30 m.

rboles lobo o nivel emergente: Son aquellos rboles que sobresalen del dosel del bosque. Tienen la ventaja de captar la luz del sol sin ningn tipo de competencia. La consecuencia para esos rboles est relacionada con la exposicin a los fuertes vientos que pueden ocurrir en el rea, ya que deben soportarlos de manera solitaria.

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Estructura y composicin de los bosquesLa incidencia de luz, tipo de suelo, sombra, tipo de especies, vientos, eficiencia de la fotosntesis son factores que determinan la estructura vertical de los bosques

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En el bosque, la vegetacin ha desarrollado mltiples estrategias para buscar los mejores lugares que les permitan realizar, de manera eficiente, su metabolismo, desarrollo y reproduccin. Por ejemplo, estn las lianas que crecen trepando por los troncos de los rboles hasta alcanzar una altura en donde la luz es suficiente. Otras buscan las ramas ms altas de los rboles para establecerse como lo hacen las

epfitas (bromelias o gallitos, y las orqudeas). Las plantas que reciben menos luz desarrollan hojas anchas para aumentar la superficie de captacin, y las que estn en las partes ms altas del bosque normalmente desarrollan hojas poco anchas.

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Estructura vertical del bosque.

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La organizacin del ecosistema, en su disposicin horizontal, la podemos observar desde un bosque maduro o clmax, hasta las etapas iniciales, en las cuales podemos visualizar un cuerpo de agua como un lago o una laguna, en la que observamos un gradiente desde los rboles hasta las plantas flotantes en el cuerpo de agua. No es en sentido estricto un bosque, sino una sucesin de etapas ecolgicas que se establecen en el ecosistema.

Cadenas y redes alimenticias (redes trficas)Como ya se mencion, en el ecosistema hay productores (las plantas) y consumidores, que son el resto de organismos. La gallina come maz. El tacuazn, conocido tambin como zorro peln (Didelphis), come gallinas; y las personas comen tacuazn. Estamos describiendo una cadena alimenticia.

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Etapas de sucesin en el ecosistema.

Etapas de sucesin en el bosque.

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La cadena alimenticia es una representacin y explicacin de cmo los organismos de un ecosistema se relacionan entre s en funcin de la dieta alimenticia. Responde a la pregunta: quin se come a quin? Permite conocer cul es la influencia de unas especies sobre otras y el comportamiento en el tamao de las poblaciones.

Con base en la grfica que se presenta a continuacin, una pregunta ilustrativa es la siguiente: qu suceder a la poblacin de zorros si, debido a condiciones del clima, los robles pierden sus hojas durante al menos seis meses del ao?

La primera respuesta y la ms evidente, con base en la grfica, es que la poblacin de zorros se reducir, ya que no habr suficientes musaraas para cazar; y esto debido a que los escarabajos, que son el alimento de las musaraas, sern escasos, ya que las orugas no tienen hojas de roble, de las cuales se alimentan. En la naturaleza sera trgico que cada especie dependiera de una sola fuente de alimento. En la realidad, las especies han diversificado sus fuentes de alimento, de manera que tienen mecanismos de seguridad para eventualidades como la planteada en la pregunta inicial.

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Cadena alimenticia.

Cadena alimenticia.

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Es fcil deducir, observando la grfica anterior, que si intentamos representar las relaciones que unen a las distintas especies con base en las cadenas alimenticias, obtendremos una malla o una red. Eso es lo que sucede en la naturaleza. Muchas relaciones se entrelazan y esta condicin genera

la dependencia de unas especies con relacin a otras. A esta relacin mltiple se le conoce como red alimenticia y refleja muchas cadenas alimenticias individuales que se mezclan entre s.

Pirmides de nmeros, biomasa y energaLas cadenas alimenticias se han ejemplificado en forma sencilla, con fines de comprensin. En este nivel veremos qu otro elemento est relacionado con la cantidad de alimento necesario para satisfacer la demanda energtica de los individuos.

Un grano de maz o un gusano no es suficiente para satisfacer las necesidades de una gallina Necesita muchos granos, o muchos gusanos. Una musaraa no se satisface con un escarabajo.

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Cadenas alimenticias mltiples, redes alimenticias.

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Te invitamos a ver el siguiente documental: Tramas y Cadenas Trficas.

Necesita muchos escarabajos. Igualmente, un zorro necesita varias musaraas para satisfacer su apetito, si es que solamente consume musaraas. Hay muchos granos de maz y proporcionalmente menos gallinas, de la misma manera que hay ms gallinas que sus depredadores. Usualmente la especie que sirve de alimento es de menor tamao que su depredador; pero es ms abundante. La relacin entre la cantidad de individuos presa o alimento, necesaria para satisfacer el hambre del depredador, se denomina pirmide de nmeros.

Otra forma de visualizar las cadenas alimenticias y las pirmides es medir la masa o el volumen de las presas. De esta forma se dir que si una gallina consume cerca de 1,500 granos estar comiendo medio kilo de maz, es decir, casi una libra. En este caso se habla de biomasa; y la pirmide que se construye basada en el peso se denomina pirmide de biomasa.

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Una forma distinta de entender cmo funcionan los ecosistemas se relaciona con una de las finalidades de la bsqueda y consumo del alimento: la obtencin y produccin de energa que se utiliza para el metabolismo, la produccin de tejidos, los movimientos, el crecimiento, la reproduccin, etc. Las plantas son los nicos seres vivos que pueden captar la luz y la transforman en energa almacenada en enlaces qumicos como los azcares, las grasas y las protenas.

Del total de la energa que capta una planta, parte la utiliza para las actividades antes mencionadas. Otra parte se transforma en calor, siguiendo la segunda ley de la termodinmica. De manera que, en cada eslabn de la cadena alimenticia o de las pirmides trficas, una parte se pierde en forma de calor, y otra se utiliza para las actividades propias del organismo, de modo que el organismo depredador solo dispone, para aprovecharla, de una parte de la energa de su presa. A esta forma de visualizar la transferencia de energa se le denomina pirmide de energa y se mide en kilocaloras (Kcal).

En las grficas se mencionan criterios de nmeros, biomasa o energa por cada nivel trfico. Esta es una forma de considerar grficamente la productividad de un ecosistema. Refleja la velocidad con la que las poblaciones se recuperan luego de ser disminuidas por cualquier causa natural normal. Si se producen eventos considerados catastrficos, como terremotos, incendios o inundaciones, que disminuyen grandemente las poblaciones, los tiempos de reposicin se hacen ms prolongados.

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Ecologa Captulo II

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Se distinguen, para fines de comprensin, dos tipos de productividad: primaria y secundaria. La productividad primaria se define como la velocidad con la que la energa es almacenada por los productores a travs de la fotosntesis. Se refiere a la actividad de los productores, el primer nivel de la cadena alimenticia y de la pirmide trfica, la nica forma conocida en que biolgicamente se almacena la luz del sol que llega a la tierra. La productividad secundaria se refiere a cmo la energa es almacenada en los organismos consumidores. Estos comprenden los otros niveles trficos y la cadena alimenticia en donde estn involucrados, desde los herbvoros hasta los organismos carroeros. Cuando los seres vivos se alimentan, obtienen energa, la que se transfiere

con un porcentaje de prdida al siguiente nivel. Esa es una regla ecolgica.

Hay otra regla ecolgica que se denomina bioacumulacin, que se refiere a la concentracin de algunas sustancias en los organismos. Este trmino se usa bsicamente en el estudio de la contaminacin ambiental y se refiere a que, en cada eslabn de la cadena alimenticia y nivel trfico, se aumenta la concentracin de sustancias txicas. Es el proceso inverso al de la transferencia de energa.

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Los flujos de energa en el ecosistemaLas cadenas y pirmides alimenticias, al igual que las pirmides de nmeros, de biomasa y energa son representaciones grficas de la forma en que la energa circula en los ecosistemas. Permite una visin parcial pero integradora de los procesos ecolgicos en los ecosistemas

Biomagnificacin.(Duracin: 05:01)

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ResumenLa vida en comn de las especies, las poblaciones y las comunidades establece nuevas condiciones de relaciones entre las mismas. Se generan necesidades por obtener alimentos, agua, y sitios para esconderse y para reproducirse, as como para obtener pareja reproductiva. Estas condiciones establecen una lucha por los recursos disponibles y se convierten en factores que limitan la distribucin de los organismos; y situaciones como la competencia por los recursos y la dispersin de las individuos se convierten en unas de las formas de resolver el problema de la supervivencia de las especies.

La evolucin de la vida ha permitido que, en la lucha por la supervivencia, las especies establezcan relaciones que, en algunos casos, son beneficiosas, y en otros casos, la relacin perjudica a una especie para beneficio de otra, que de esta forma asegura satisfacer sus necesidades vitales, establecindose de esta

forma lo que en ecologa se denomina relaciones inter-especficas cuando se trata de especies diferentes, y relaciones intra-especficas cuando se refiere a las relaciones entre individuos de la misma especie y la misma poblacin.

Como producto de las interacciones entre especies se establece un flujo de transferencia de energa, que se inicia con la fotosntesis en las plantas y que se transfiere a los animales y descomponedores por medio de lo que se denomina cadenas alimenticias. Las cadenas y redes alimenticias, as como las pirmides de nmeros, energa y biomasa, son representaciones de cmo se transfiere esta energa en los distintos niveles trficos en los ecosistemas. Los ecosistemas establecen arreglos en forma y tamao en funcin de los factores y los elementos abiticos que en ellos existen, y de cmo estos interactan con los seres vivos. Esto genera arreglos tanto horizontales como verticales en la composicin vegetal, que a su vez influye y condiciona la presencia de la fauna.

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Ecologa

Home.(Duracin: 01:33:17)

Captulo II

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Ecologa

Comprobacin Captulo IIFactores que limitan la distribucin de los organismos

Comprobarrespuesta

Pregunta 1 de 10El lugar donde vive un organismo se llama nicho.

A. Verdadero.

B. Falso.

Captulo II

CAPTULO IIIEl ambiente fsico

Captulo IIIEcologa

El planeta tierra, para su estudio, desde el punto de vista de sus caractersticas visibles, se divide en varios componentes. Atendiendo a su composicin y estructura, se identifican la atmsfera o capa gaseosa; la hidrsfera, que representa el agua en el planeta; la litsfera, o parte slida del planeta; y la regin en donde se desarrolla la vida, que comprende las tres anteriores y que se denomina bisfera.Objetivos

El estudiante describe y comprende la estructura y funcin de los distintos componentes de la estructura de la tierra, as como las relaciones que se dan entre dichos componentes y los seres vivos

Regiones visibles en que se divide el planeta.

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La vida de cada organismo depende tanto de los otros organismos con los que interacta, como del ambiente fsico que le rodea. Se ha mencionado en varias oportunidades que los seres vivos buscan la forma de obtener el mejor alimento posible, y para ello establecen un territorio que les garantiza obtenerlo; y agua, abrigo y proteccin no solo de depredadores sino tambin del clima; pareja y sitios de reproduccin y cuido de las cras. Tambin se ha indicado que en la base de las cadenas alimenticias estn los productores; y de la calidad de alimento y nutrientes que produzcan depende la nutricin de los distintos eslabones de la cadena alimenticia.

Las plantas dependen del dixido de carbono (CO2), del agua y de los nutrientes del suelo para desarrollarse adecuadamente. Los dos primeros elementos son fcilmente accesibles a las plantas; pero la calidad de los nutrientes del suelo depende de muchos factores: la naturaleza de la roca, la cantidad de materia orgnica sobre el nivel del suelo, y la capacidad del suelo para filtrar y retener el agua.

Litsfera

La litsfera es la regin slida del planeta. Est constituida por las rocas y la superficie sobre la que se desarrollan las plantas y camina la mayora de animales. Se asienta sobre la zona fluida del magma terrestre. Incluye las montaas en continentes y en ocanos como las partes ms elevadas y gruesas de la litsfera, siendo las partes ms delgadas las que se encuentran en las fosas ocenicas. Es tambin la regin donde se encuentran las placas tectnicas sobre las que se asientan los continentes.

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Ecologa Captulo III

Estructura interna de la tierra.

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Las placas tectnicas son grandes bloques de la litsfera que se desplazan sobre el magma. La historia de la tierra explica que hace millones de aos hubo un solo continente llamado Pangea. Esta idea es producto de las observaciones de algunas personas acuciosas y curiosas que notaron algunas similitudes entre diversas regiones de la tierra. Una similitud muy evidente fue anotada en 1596 por el gegrafo Abraham Ortelius, quien sugiri que terremotos e inundaciones separaron al continente americano del continente africano y del europeo, basado en que la figura de Suramrica parece encajar con el continente africano (Kious, J. y R. Tilling. 1996).

Las investigaciones y los descubrimientos de fsiles mostraron que las mismas especies de plantas y de dinosaurios del mesozoico vivieron en Europa, frica, Amrica, Antrtida y Australia; pero era difcil explicar su presencia en continentes separados por mares extensos. Alfred Wegener plante, en 1915, la idea de un continente nico donde se desarrollaron las especies; y cuando ese continente se fractur, permiti que una misma especie quedara en varios continentes. Este

proceso de separacin ha sido lento e imperceptible, y ha dado origen a los continentes actuales (Instituto Nacional de Prevencin Ssmica).

Algunos autores (como Kious, J. y R. Tilling, 1996; Llorente, Papavero, y Simoes. 1996) establecen el inicio del rompimiento de este continente hace aproximadamente entre 200 y 240 millones de

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Ecologa Captulo III

Evidencias encontradas por Wegener en la distribucin de fsiles de animales y plantas.

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aos, cuando se desarrollaba el periodo trisico de la era mesozoica. La explicacin del movimiento de los continentes la da la teora de tectnica de placas y deriva continental.

Formacin de suelosLa corteza terrestre es el sustrato donde crecen las plantas y se desarrolla el mayor porcentaje de la vida. En la superficie de la corteza terrestre se

ha acumulado la materia orgnica degradada, o en proceso de degradacin, y se ha mezclado con la roca, que ha sido transformada por su exposicin al clima y a la presin de las races de las plantas y de los cidos que se generan con la putrefaccin de la materia orgnica. Esta mezcla ha producido las condiciones del suelo que permiten a las plantas desarrollarse adecuadamente.

El suelo empieza a formarse cuando la roca original, llamada roca madre, queda expuesta en la superficie. Esta situacin permite que condiciones como el calor del sol dilaten la roca debido a los minerales que contiene, y durante la noche se contrae, debido al descenso de la temperatura. Este cambio de temperatura constante genera pequeas fracturas en la estructura de la roca, que termina por fragmentarse. Otro elemento del clima importante de considerar es el agua, presente en la humedad ambiental o en la lluvia. El agua se introduce en las fisuras de la roca y al congelarse produce un efecto de cua, que contribuye a un mayor rompimiento de la roca madre. Tambin elemento clave en el proceso de rompimiento y degradacin

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Deriva continental y tectnica de placas.(Duracin: 24:39)

de la roca madre es su propia composicin; pues el tipo de minerales y el origen de la roca influyen en la velocidad del rompimiento. Un factor adicional importante que se debe considerar es el tiempo. Este proceso de rompimiento de la roca madre en fragmentos se conoce como meteorizacin. Es un proceso bsicamente de naturaleza fsica y hace accesibles los minerales primarios o constituyentes de la roca (Barrios, I. 2006).

La presencia del agua sobre la roca produce la oxidacin de algunos minerales y la disolucin de otros que, al combinarse, dan origen a nuevos compuestos qumicos. Este fenmeno se conoce como formacin de minerales secundarios o de neo-formacin (Barrios, I, 2006). El proceso descrito es el nico que genera nuevos suelos en la litsfera, ya que la descomposicin de la materia orgnica lo que produce es el enriquecimiento y la profundidad de los suelos.

Estructura vertical de los suelos (perfil)

Una forma de estudiar los suelos es con base en la conformacin vertical de sus componentes, llamados horizontes. Como ya se ha dicho, la roca madre, al estar expuesta, genera, por procesos de meteorizacin, la formacin de suelos nuevos. Por lo tanto, es la porcin ms profunda del suelo. Al analizar el perfil hacia arriba de la roca madre se encuentra el horizonte conocido como C, que es producto de la fragmentacin de la roca madre, y contiene muchos minerales originales de la roca madre.

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Perfil del suelo.

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Ms arriba se identifica el horizonte B. En esta porcin del suelo se mezclan productos del horizonte superior conocido como horizonte A, y del horizonte C. Es rico en minerales provenientes del horizonte C y compuestos inorgnicos producto de la descomposicin de la materia orgnica en el horizonte A, que son arrastrados por el agua hasta este nivel.

El horizonte A se encuentra en la superficie y se caracteriza por la presencia de materia orgnica por descomponer o en proceso de descomposicin. La parte ms superficial, conocida como horizonte A00, est constituida por materia orgnica reciente, que an no se descompone. El horizonte A0 presenta material orgnico en proceso de descomposicin. Esta regin tambin se conoce como zona de humus. El horizonte A1 es la zona de materia orgnica mezclada con minerales. Se caracteriza por tener gran actividad biolgica y races de las plantas. El horizonte A2 es la zona en la que los nutrientes disminuyen debido a los procesos de lavado o lixiviacin.

Tipos de suelosLos suelos son una mezcla de fases slida, lquida y gaseosa. De acuerdo a su textura se pueden clasificar en

1. Grava: partculas visibles y gruesas; 2 mm o mayores

2. Arena: partculas visibles y finas; menos de 2 mm

3. Limo: partculas no visibles y tacto spero4. Arcilla: partculas no visibles y tacto suave

Existen al menos tres sistemas de clasificacin de suelos basados en el tamao de las partculas. Todos siguen el sistema bsico expuesto en el prrafo anterior y se presentan a continuacin (Clasificacin Granulomtrica de los Suelos):

1. Clasificacin Internacional de Suelos.

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2.0 mmArena gruesa

0.2 mmArena fina

0.02 mmLimo

0.002Arcilla

0.0002Ultra-arcilla(coloides)

Fuente: Clasificacin Granulomtrica de los Suelos

2. Clasificacin M.I.T (Massachusetts Institute of Technology)

3. Clasificacin de Kopercky.

A continuacin se presenta una forma relativamente sencilla de diferenciar entre los principales grupos de suelos:

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Ecologa Captulo III

0.6Media

0.2Fina

0.06Grueso

0.02Medio

0.006Fino

0.002Gruesa

0.0006Media

0.0002Fina

LimoArena ArcillaFuente: Clasificacin Granulomtrica de los Suelos

2.0Gruesa

Fuente: Clasificacin Granulomtrica de los Suelos

MaterialPiedraGrava

Arena

Polvo

Limo

Arcilla

Ultra-Arcilla

Caracterstica Tamao (mm)----GruesaMediaFinaGruesaMediaFinaGruesoFinoGruesoFinoGruesaFina

Mayor de 70 30 a 70 5 a 30 2 a 5 1 a 2

0.2 a 1 0.1 a 0.2 0.05 a 0.1 0.02 a 0.05 0.006 a 0.02 0.002 a 0.006 0.0006 a 0.002

0.0002 a 0.0006 0.00002 a 0.0002

Fuente: Clasificacin Granulomtrica de los Suelos

Diferencias entreGRAVAS ARENAS

Los granos no se apelmazan aunqueestn hmedos, debido a la pequeezde las tensiones capilares.Cuando el gradiente hidrulico esmayor que 1, se produce en ellas flujoturbulento.

Los granos se apelmazan si estnhmedos, debido a la importancia delas tensiones capilares.No se suele producir en ellas flujoturbulento aunque el gradientehidrulico sea mayor que 1.

Fuente: Clasificacin Granulomtrica de los Suelos

Diferencia entreARENAS LIMOS

Partculas visibles.En general no plsticas.Los terrenos secos tienen una ligeracohesin, pero se reducen a polvofcilmente entre los dedos.Fcilmente erosionadas por el viento.Fcilmente arenadas mediante bombeo.

Partculas invisibles.En general, algo plsticos.Los terrenos secos tienen una cohesinapreciable, pero se pueden reducir apolvo con los dedos.Difcilmente erosionados por el viento.Casi imposible de drenar mediantebombeo.

Como ya se indic, los suelos son una mezcla de una proporcin slida, una parte lquida constituida por el agua presente en el suelo, y una parte que se denomina gaseosa, constituida por el aire que circula en los pequeos espacios del suelo. La textura del suelo determina su porosidad y su capacidad de infiltracin del agua. Los suelos arenosos y los franco-arenosos son permeables al agua, en tanto los suelos arcillosos se considera que son impermeables y, por lo tanto, el agua no se infiltra sino escurre en la superficie. Estas caractersticas, sumadas a la pendiente, la cobertura (suelos con bosques o vegetacin

natural del rea), la lluvia y el viento, establecen, en gran medida, el comportamiento de los suelos.

Todos los suelos tienen un peso especfico, que es producto de su composicin slida, cantidad de agua y porosidad. Cuando los suelos se saturan de agua, las partculas del suelo sufren procesos fsicos de tensin y friccin, producto del escurrimiento de las gotas de agua, que acarrean finalmente dichas partculas. En la medida en que los suelos son pendientes, la probabilidad de que se den desprendimiento de masas o bloques del suelo aumenta; con lo que se producen deslaves y derrumbes.

El suelo no solamente es componente fsico. Es tambin componente biolgico. En el suelo crecen hongos, bacterias, y viven larvas de insectos, gusanos y tambin vertebrados. Es, por lo tanto, un componente complejo del ecosistema y contribuye a mantener el equilibrio de ste. Por ejemplo, en las selvas tropicales, la exuberancia y la riqueza de la vegetacin, que permite la presencia de la gran diversidad biolgica de la fauna, se sustenta en los nutrientes que estn en

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Ecologa Captulo III

Fuente: Clasificacin Granulomtrica de los Suelos

Diferencia entreLIMOS ARCILLAS

No suelen tener propiedades coloidales.A partir de 0,002 mm, y a medida queaumenta el tamao de las partculas, seva haciendo cada vez mayor laproporcin de minerales no arcillosos.Tacto spero.Se secan con relativa rapidez y no sepegan a los dedos.Los terrones secos tienen una cohesinapreciable, pero se pueden reducir apolvo con los dedos.

Suelen tener propiedades coloidales.Consisten en su mayor parte enminerales arcillosos.Tacto suave.Se secan lentamente y se pegan alos dedos.Los terrones secos se pueden partir,pero no reducir a polvo con los dedos.

el mantillo del suelo, es decir, en la parte superior del mismo. Usualmente los suelos son poco profundos y poco permeables; por lo que se consideran suelos muy frgiles. Por el contrario, otros suelos tienen una capa de material orgnico.

Degradacin de suelosEl proceso de formacin y enriquecimiento de los suelos con nutrientes es largo, incluso de cientos de aos. Es ms veloz en climas tro