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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS CARRERA DE INGENIERIA ACUÍCOLA ECOLOGÍA I INTEGRANTES: Cristhian Ordóñez Diego Vásquez Roberth Coello Maryuri Vega Marcelo Aguirre CURSO/CICLO: Primer semestre. AÑO ACADÉMICO: Primer año. DOCENTE: Roberto A. Santacruz Reyes Ph, D

U 4 - ECO I - 2015

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Ecología

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA

FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS

CARRERA DE INGENIERIA ACUÍCOLA

ECOLOGÍA I

INTEGRANTES:

Cristhian Ordóñez

Diego Vásquez

Roberth Coello

Maryuri Vega

Marcelo Aguirre

CURSO/CICLO:

Primer semestre.

AÑO ACADÉMICO:

Primer año.

DOCENTE:

Roberto A. Santacruz Reyes Ph, D

AÑO LECTIVO:

2015-2016

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ÍNDICE DE CONTENIDOS

Contenido1 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS.........................................................................................................3

1.1 Flujos De Energia Y Circulacion De La Materia En Los Ecosistemas....................................3

1.1.1 Flujos De Energía En El Ecosistema.............................................................................3

1.1.2 La Circulación De Materia En El Ecosistema...............................................................6

1.2 Fotosintesis Y Respiracion..................................................................................................8

1.2.1 La Fotosíntesis............................................................................................................8

1.2.2 la respiración celular.................................................................................................14

1.3 Tipos De Ecosistemas Por Fuente Y Nível De Energía.......................................................17

1.3.1 Flujo De Energía En Un Ecosistema...........................................................................17

1.3.2 Niveles Tróficos De Un Ecosistema...........................................................................19

1.3.3 Cadenas Y Pirámides Tróficas...................................................................................22

1.4 Principios fundamentales de la sostenibilidad de los ecosistemas: Reciclaje, Pastoreo excesivo y Energía........................................................................................................................24

1.4.1 Reciclaje....................................................................................................................25

2 BIBLIOGRAFÌA...........................................................................................................................41

2.1 Bibliografia Bàsica............................................................................................................41

2.2 Bibliografía Complementaria............................................................................................41

2.3 Web Grafía.......................................................................................................................41

3 GLOSARIO.................................................................................................................................43

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1 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

1.1 FLUJOS DE ENERGIA Y CIRCULACION DE LA MATERIA EN

LOS ECOSISTEMAS

1.1.1 FLUJOS DE ENERGÍA EN EL ECOSISTEMA

Para que un ecosistema pueda funcionar, necesita de un aporte energético que llega a la

biosfera en forma, principalmente de energía lumínica, la cual proviene del Sol y a la que se

le llama comúnmente flujo de energía (algunos sistemas marinos excepcionales no obtienen

energía del sol sino de fuentes hidrotermales).

El flujo de energía es aprovechado por los productores primarios u organismos de

compuestos orgánicos que, a su vez, utilizarán los consumidores primarios o herbívoros, de

los cuales se alimentarán los consumidores secundarios o carnívoros.

De los cadáveres de todos los grupos, los descomponedores podrán obtener la energía para

lograr subsistir. De esta forma se obtendrá un flujo de energía unidireccional en el cual la

energía pasa de un nivel a otro en un solo sentido y siempre con una pérdida en forma de

calor.

1.1.1.1 FLUJO DE ENERGÍA EN BOSQUES

Los bosques acumulan una gran cantidad de biomasa vertical, y muchos no son capaces de

acumularla a un ritmo elevado, ya que son bajamente productivos. Esos niveles altos de

producción de biomasa vertical representan grandes almacenes de energía potencial que

pueden ser convertidos en energía cinética bajo las condiciones apropiadas. Dos de esas

conversiones de gran importancia son los incendios forestales y las caídas de árboles;

ambas alteran radicalmente la biota y el entorno físico cuando ocurren. Igualmente en los

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bosques de alta productividad, el rápido crecimiento de los propios árboles induce cambios

bióticos y ambientales, aunque a un ritmo más lento y de menor intensidad que las

disrupciones relativamente abruptas como los incendios.

1.1.1.2 ENERGÍA Y MATERIALES

Suponiendo que en un área de la biosfera se encuentran organismos adaptados, el nuero y

diversidad de ellos y la manera en que viven, depende no solo de ellos la magnitud de la

energía y de los recursos disponibles, la ubicación geográfica, la historia evolutiva y de

otros aspectos.

También depende del modo en que la energía fluye a través de los componentes biológicos

de un ecosistema y de la proporción en la cual circulan los materiales dentro del sistema y/o

la forma en que son intercambiados con sistemas adyacentes. Es importante recalcar que los

materiales que no producen energía también circulan, pero no así la energía. El nitrógeno,

carbono el agua y otros materiales de los cuales están constituidos pueden circular muchas

veces entre las entidades vivientes y no vivientes; es decir, cualquier átomo dado de

material puede ser usado una y otra vez. Por parte, la energía utilizada una sola vez, ya sea

por un organismo dado o por una población. Por ejemplo el alimento, el alimento que usted

tomo en el desayuno cuando se haya utilizado en el proceso respiratorio celular, no estará

ya disponible, de manera que usted deberá ir a la tienda y comprar más para mañana. De

igual manera, en la ciudad pueden reciclarse: el agua, el papel y los metales, pero no es

posible reciclar la energía que impulsa a la ciudad; todos los organismos vivos y las

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maquinas son semejantes en el sentido que, para mantener una actividad requieren un

suministro continuo de energía proveniente del exterior.

El flujo energético unidireccional, como un fenómeno universal, es el resultado de la acción

de las leyes de la termodinámica, que son conceptos fundamentales de física. La primera

ley establece, como usted recordara, que la energía puede ser transformada de un tipo (por

ejemplo, luz) a otro (energía potencial del alimento, por ejemplo) pero nunca ser creada ni

destruida. La segunda ley de la termodinámica asienta que ningún proceso que involucre

una transformación de energía se disipa en forma de energía calorífica que no es

recuperable, ninguna transformación espontánea (como por ejemplo, la transformación de

energía solar en alimento) puede ser 100% eficiente.

La segunda ley de la termodinámica también se le conoce con el nombre de la ley de

entropía, siendo entropía, en términos de la cantidad de energía no recuperable, una medida

del desorden en un sistema termodinámico cerrad. Así, aun cuando la energía no se crea ni

se destruye, al utilizarse se degrada (se transforma) en una forma que no se puede recuperar

(calor disipado). Los organismos y los ecosistemas mantienen un estado altamente

organizado y baja entropía (menos desorden) mediante la transformación de energía de un

estado alto de utilidad a uno más bajo. De modo que tenemos que ver cuánto con la clase

como con la cantidad de energía.

La interacción de energía y materiales en el ecosistema es de fundamental interés para los

ecólogos. En realidad, se puede decir que el flujo unidireccional de la energía y de la

circulación de los materiales, son los dos grandes principios o “leyes” de la ecología

general, ya que se aplican por a todos los tipos de ambientes.

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1.1.2 LA CIRCULACIÓN DE MATERIA EN EL ECOSISTEMA

La materia viva se compone de alguno de los elementos químicos que existen:

fundamentalmente carbono, oxígeno e hidrógeno y, en menor medida, nitrógeno, fósforo y

azufre. En los organismos vivos la materia sigue un circuito abierto; es decir, la cantidad de

materia que un ser vivo aporta al medio no es la misma que la que recibe de él.

Los seres vivos son capaces de utilizar dos formas de energía: la energía lumínica y la

energía química. La primera es la que procede de la radiación solar y la segunda es la que

se obtiene de reacciones químicas (de la ruptura de enlaces químicos en los procesos de

destrucción de moléculas). En los organismos vivos la energía también sigue un circuito

abierto; por eso, la cantidad de energía que desprende un ser vivo no es la misma que la que

recibe del medio. Con la materia y la energía que reciben del medio en el que viven, los

seres vivos realizan su metabolismo y se transforman. Dependiendo de la forma en que los

seres vivos obtienen la materia y la energía se clasifican en:

Heterótrofos: los seres heterótrofos se alimentan de otros seres vivos, y obtienen la materia

y energía que necesitan a partir de la degradación de la materia orgánica de la que están

formados.

Autótrofos: los seres autótrofos no necesitan alimentarse de otros seres vivos, ya que

obtienen la materia y la energía del medio físico. Se pueden dividir a su vez en:

Seres fotosintéticos: Los árboles, los arbustos, las hierbas, las algas y algunas bacterias son

seres fotosintéticos, porque fabrican materia orgánica a partir de materia inorgánica y

energía lumínica mediante fotosíntesis.

Seres quimio sintéticos. Algunas bacterias fabrican materia orgánica a partir de materia

inorgánica y energía química, procedente de la transformación de compuestos inorgánicos.

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1.1.2.1 LA CIRCULACIÓN DE MATERIA EN EL ECOSISTEMA

En el planeta Tierra la materia circula de forma cerrada, siguiendo los llamados ciclos

biogeoquímicos. Hay dos clases de ciclos:

Gaseosos: la materia, al circular, pasa por la atmósfera. Los ciclos del agua, del carbono,

del nitrógeno y del azufre son ciclos gaseosos.

Sedimentarios: la materia circula entre el medio acuático, el medio terrestre y a través de

la cadena alimentaria de un modo similar al de los ciclos gaseosos. La gran diferencia es

que no atraviesa ninguna fase gaseosa. El azufre sigue este ciclo.

1.1.2.2 CICLO BIOGEOQUÍMICO

Es el movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio,

sodio, sulfuro, fósforo y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente (atmósfera y

sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición. En la

biosfera la materia no es ilimitada de manera que su reciclaje es un punto clave en el

mantenimiento de la vida en la Tierra; de otro modo, los nutrientes se agotarían y la vida

desaparecería.

Gracias a los ciclos biogeoquímicos, los elementos se encuentran disponibles para ser

usados una y otra vez por otros organismos; sin estos ciclos los seres vivos se extinguirían

por esto son muy importantes. El término ciclo biogeoquímico se deriva del movimiento

cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (Bio) y el ambiente

geológico (geo) e intervienen en un cambio químico.

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1.1.2.3 CICLO DEL AGUA

Tiene una interacción constante con el ecosistema debido a que los seres vivos dependen de

este elemento para sobrevivir y a su vez coayudan al funcionamiento del mismo. Por su

parte, el ciclo hidrológico presenta cierta dependencia de una atmósfera no contaminada y

de un cierto grado de pureza del agua para su desarrollo convencional, ya que de otra

manera el ciclo se entorpecería por el cambio en los tiempos de evaporación, condensación,

etc. Los principales procesos implicados en el ciclo del agua son:

1º Evaporación. El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre la superficie terrestre

y también por los organismos, en el fenómeno de la transpiración en plantas y sudoración

en animales.

2º Condensación. El agua en forma de vapor sube y se condensa formando las nubes,

constituidas por gotitas de agua.

1.2 FOTOSINTESIS Y RESPIRACION

1.2.1 LA FOTOSÍNTESIS

Es uno de los procesos anabólicos más sorprendentes que realizan los seres algunos vivos.

Lo realizan los organismos que poseen células con algún pigmento fotosintético, con la

finalidad de producir compuestos orgánicos (glucosa) a partir de sustancias inorgánicas

(agua y dióxido de carbono), en presencia de energía luminosa, liberando oxígeno.

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Mediante este proceso se produce una transformación de energía luminosa en química, la

cual queda almacenada en las uniones químicas de los compuestos orgánicos, como por

ejemplo en los enlaces covalentes presentes entre los átomos carbono de la glucosa.

Los organismos que realizan la fotosíntesis se denominan autótrofos y no solo comprenden

a los vegetales, también hay organismos de los Reinos, Móneras y Protistas que son

fotosintetizadores. Estos seres son el primer eslabón en la cadena alimentaria, son los

productores.

La fotosíntesis se realiza en los plastos, organeros que contienen en su interior pigmentos

con la capacidad de excitarse captando energía luminosa, la cual luego pueden ceder 

El pigmento más ampliamente distribuido entre los seres fotosintetizadores es la clorofila,

que se halla en los cloroplastos (plastos con clorofila)

Los cloroplastos están rodeados por dos membranas separadas por un pequeño espacio

intermembranal. Además, poseen una tercera membrana, la tilacoides, que se halla inmersa

en la matriz del cloroplasto o estroma, el cual es similar al citoplasma, pero difiere en

ciertos compuestos químicos. La tilacoides a su vez delimita un tercer compartimento.

Resumiendo, el cloroplasto posee tres membranas (externa, interna y tilacoides) y tres

compartimentos o espacios (intermembranal, estroma y espacio tilacoide). Las tilacoides se

apilan formando granas, las que en su interior poseen clorofila.

La fotosíntesis se puede resumir mediante una ecuación química:

6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2

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Dióxido

de carbono

(gas)

Agua Glucosa Oxigeno (gas) Entrada

de

energía

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La energía cinética de la luz es absorbida por clorofila de las células de las plantas y

aprovechada para extraer átomos de hidrógeno de moléculas (H2O), que se unen a átomos

de carbono tomados del dióxido de carbono y enlazados en una cadena para empezar a

formar moléculas de glucosa. Después de separar el hidrogeno del agua, los átomo de

oxígeno que quedan se combinan unos con otros para formar oxígeno, que se disipa en el

aire.

La molécula de glucosas está formada de seis átomos de carbono, 12 de hidrogeno y seis de

oxígeno, de ahí que su fórmula sea C6H12O6. Así, requiere seis moléculas, de dióxido de

carbono para tomar los seis átomos de carbono y seis moléculas de agua para proveer los 12

átomos de hidrogeno. Entre estas moléculas de dióxido de carbono y agua hay 18 átomos

de oxígeno, pero solo se necesitan seis. Los restantes se desprenden como moléculas de

oxigeno (O2), seis por cada molécula de glucosas que se forma. Este recuento, basado en

mediciones cuantitativas cuidadosas, obedece a la ley de la conservación de la materia.

Observe que el oxígeno, que es esencial para la respiración de los animales, es un producto

de desecho de la fotosíntesis.

Los pasos energéticos claves en la fotosíntesis son tomar el hidrogeno de las moléculas de

agua y reunir los átomos de carbono para formar los enlaces carbono-carbono y carbono

hidrogeno de elevada energía potencial en la molécula de glucosa, en lugar de los enlaces

de baja energía de las moléculas de agua y dióxido de carbono. Pero las leyes de la

termodinámica no se violan, ni siquiera se fuerzan. Mediciones precisas demuestran que el

índice de la fotosíntesis (que determina el monto de glucosa producida) es proporcional a la

intensidad de la luz, y que de una cantidad de energía luminosa equivalente a 100 calorías

que cae sobre una planta solo se forma azúcar con un valor de dos o cinco calorías. Así, las

plantas no son “maquinas” eficientes en la conversión de energía luminosa en energía

química.

La glucosa elaborada a través de la fotosíntesis cumple tres funciones en las plantas:

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1. Ya sea sola o con nitrógeno, azufre y otros minerales del suelo o agua que rodean las

raíces es la materia prima para elaborar las demás moléculas orgánicas (proteínas,

carbohidratos, entre otros.) que forman tallos, raíces, hojas, flores y frutos.

2. Esta síntesis –lo mismo que la absorción de nutrientes del suelo y otras funciones-

necesitan más energía, que la planta obtiene descomponiendo parte de la glucosa (donde

la energía esta almacenada) durante la respiración celular.

3. Puede ser que parte de la glucosa, se reserve para consumo posterior, por lo regular

convertida en almidón como en las papas, o en aceites, como en las semillas.

1.2.1.1 ETAPAS DE LA FOTOSÍNTESIS.

La fotosíntesis consta de dos etapas bien diferenciadas, una que se realiza en presencia de

energía luminosa, la etapa fotoquímica o clara o luminosa y otra en la cual la luz no es

imprescindible, denominada etapa oscura o ciclo de Calvin.

1.2.1.1.1 ETAPA LUMINOSA.

Como ya se indicó, para que se realice el proceso fotosintético, se requiere la presencia de

energía luminosa. La primera etapa se realiza en las granas, la membrana interna de los

cloroplastos, ya que en ella se halla la clorofila.

Esta etapa comienza cuando la luz incide en las moléculas de clorofila, las que al excitarse,

emiten electrones, los que son captados por moléculas aceptoras de electrones.

La molécula de clorofila, al perder electrones, los busca rápidamente en el medio para

lograr estabilidad química. Los encuentra en la molécula de agua, la cual se ioniza,

produciéndose la ionización o fotólisis de la molécula de agua, es decir se divide en

oxígeno e hidrógeno. El oxígeno se libera a la atmósfera o es empleado por la célula para

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otros procesos, mientras que el hidrógeno es captado por un transportador el NADP

(nicotinadenindifosfato), que se transforma en NADPH.

La fotólisis del agua es una reacción verdaderamente sorprendente, ya que sólo en el

cloroplasto se puede realizar este proceso en forma natural.

Tanto los hidrógenos como los electrones se emplean en la segunda etapa de la fotosíntesis.

También con la liberación de electrones por parte de la clorofila se produce energía en

forma de ATP, la cual también se empleará en la segunda etapa.

Resumiendo: en la primer fase de la fotosíntesis (Fig. 1)

• Se libera oxígeno 

• Se obtienen moléculas de NADPH

 

• Se produce ATP.

Tanto los H, los electrones y el ATP son empleados en la siguiente etapa para sintetizar,

partir del dióxido de carbono, la glucosa.

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1.2.1.1.2 ETAPA OSCURA

Esta etapa se realiza en el estroma del cloroplasto. En este está presente un compuesto de

cinco átomos carbonos (cabe señalar que además estos compuestos poseen átomos de

hidrógeno y oxígeno, pero sólo haremos mención al número de átomos de carbono, para

simplificar la explicación), la ribulosa 1,5 difosfato, la cual se combina, gracias

al ATP producido en la primera etapa, con:

• Los hidrógenos y electrones que trae el NADPH de la primera etapa

• Y el de dióxido de carbono que proviene del exterior, dando lugar a la formación un

compuesto de seis átomos de carbono, que rápidamente se desdobla en dos compuestos de

tres átomos de carbono, el 3-fosfoglicerato.

Estos compuestos de tres átomos de carbono darán lugar, por un lado al compuesto de cinco

átomos de carbono, la ribulosa 1,5 difosfato y por otro a un compuesto de seis átomos de

carbono, la glucosa

En los enlaces presentes entre los átomos de carbono de este glúcido se halla la energía

luminosa transformada en química.

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1.2.1.2 IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS

Antes de que apareciera el primer organismo fotosintético, hace más de tres mil millones de

años, en la atmósfera no había grandes cantidades de oxígeno libre, este elemento se hizo

abundante a partir de este proceso, la fotosíntesis. En la actualidad es prácticamente

imposible imaginar la vida, en nuestro planeta, sin oxígeno.

Es importante destacar que sin los organismos fotosintetizadores, es decir los productores,

tampoco habría vida en el planeta porque faltaría la materia orgánica de la cual obtener

energía. Todos los seres vivos, de una u otra manera dependemos de este proceso químico.

 

1.2.2 LA RESPIRACIÓN CELULAR

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O

El punto clave de la respiración celular es la liberación de energía potencial contenida en

las moléculas orgánicas para desempeñar las actividades del organismo; sin embargo,

también son importantes otros aspectos del proceso obsérvese que la fotosíntesis libera

oxigeno que la respiración celular utiliza para completar la descomposición de la glucosa

en dióxido de carbono y agua. En cada inhalación, los pulmones (o branquia s en caso de

los peces) absorben oxígeno, que el sistema circulatorio lleva a tosas las células. El dióxido

de carbono, que se forma como producto de desecho, pasa de las células a la circulación y

los pulmones la eliminan en la exhalación. El otro subproducto, el agua, ayuda a cubrir los

requerimientos del organismo, lo que reduce la necesidad de beberla. Varios animales del

desierto, adaptados para conservar el agua, no precisan beberla, pues les basta la que

produce la respiración celular; pero casi todo, incluyendo el hombre, no somos tan buenos

para conservarla, y nos hace falta beber cantidades adicionales de ella.

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Dióxido

de carbono

(gas)

Agua Glucosa Oxigeno (gas)

Salida de energía

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La mayoría de los seres vivos realizan esta función, mediante la cual toman el oxígeno de la

atmósfera y expulsan el dióxido de carbono, además del agua dicho, en otros términos en la

transformación de la molécula de azúcar y oxígeno, producto de la fotosíntesis en dióxido

de carbono, agua y ATP. Los animales poseen estructuras respiratorias como pulmones,

bronquios, tráqueas o piel según sea la especie del animal, mientras que las plantas respiran

a través de las estomas de las hojas.

Cualquiera que sea la manera de cómo se incorpora el oxígeno al organismo, el destino es

llegar a la célula donde se produce la respiración celular y en organoide especifico llamado

Mitocondria que se encuentra en la célula ya sea animal o vegetal. El proceso de

respiración no es igual para todas las células ya que existen dos tipos de respiración, según

sean los requerimientos de oxígeno por parte de la célula; respiración aeróbica y

anaeróbica.

1.2.2.1 RESPIRACIÓN AERÓBICA

Es un conjunto de reacciones químicas que ocurren intracelularmente y consiste en la

degradación de la glucosa hasta que se convierte en CO2, agua y energía en forma de ATP

en presencia de oxígeno. La respiración comprende tres procesos: La glucólisis, el Ciclo de

Krebs y la cadena de transporte de electrones.

El objetivo final de la respiración celular es producir la energía que la célula necesita para

realizar trabajo mecánico, químico y de transporte. La ecuación química de la respiración

aeróbica es:

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1.2.2.2 RESPIRACIÓN ANAERÓBICA.

Este tipo de respiración se caracteriza por una serie de reacciones en las que se obtienen

energía (ATP) a partir de compuestos orgánicos. El proceso fundamentalmente consiste en

realizar la oxidación del alimento o materia orgánica. Los productos finales de la

respiración anaeróbica no son tan simples, ya que se obtienen productos que almacenan

bastante energía y dióxido de carbono. Esta respiración es propia de organismos poco

evolucionados y son de gran utilidad ya que esto permite explicar los fenómenos de

fermentación y putrefacción de ciertos alimentos.

Se puede decir que la fermentación consiste en el catabolismo anaeróbico de los nutrientes

orgánicos para producir ATP, además de alcohol etílico, ácido láctico, acetato, ácido

butírico y otros. Hay dos tipos de fermentación importantes:

• La fermentación alcohólica que es producida por algunos microorganismos como ciertas

bacterias y hongos que degradan la glucosa hasta producir alcohol, y

• La fermentación hemolítica que puede ocurrir en los músculos y producir ácido láctico.

Esta se da en ausencia de oxígeno y es propia de los organismos inferiores y poco

evolucionados como las bacterias y los hongos microscópicos conocidos como levaduras.

1.3 TIPOS DE ECOSISTEMAS POR FUENTE Y NÍVEL DE

ENERGÍA.

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1.3.1 FLUJO DE ENERGÍA EN UN ECOSISTEMA

Para que un ecosistema pueda funcionar, necesita de un aporte energético que llega a la biosfera en forma, principalmente de energía lumínica, la cual proviene del Sol y a la que se le llama comúnmente flujo de energía (algunos sistemas marinos excepcionales no obtienen energía del sol sino de fuentes hidrotermales).

Figura: Flujo de energía de un ecosistema.

Existen diferentes factores que controlan la productividad primaria desde la energía y el

flujo de biomasa. El flujo de energía es la cantidad de energía que se mueve a través de la

cadena alimenticia. La energía de entrada, o energía que entra al ecosistema, es medida en

Joule o Calorías. En el estudio de flujo de energía, los ecólogos tratan de cuantificar la

importancia de las diferentes especies y las relaciones tróficas.

La fuente más grande de energía para un ecosistema es el sol. La energía que no es usada

en un ecosistema es eventualmente perdida con calor. Energía y nutrientes pasan a través de

la cadena alimenticia, cuando un organismo come a otro organismo. Cualquier energía

remanente en el organismo muerto es consumida por los descomponedores. Los nutrientes

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pueden ser reciclados a través de un ecosistema, pero la energía simplemente se pierde

pasado un tiempo.

Un ejemplo del flujo de energía en un ecosistema podría ser con los autótrofos que captan

energía del sol. Los herbívoros entonces se alimentan de los autótrofos y cambia la energía

desde la planta hacia la energía que pueden usar. Los carnívoros subsecuentemente se

alimentan de los herbívoros y, finalmente otros carnívoros cazarán a estos carnívoros.

En cada caso, la energía pasa desde un nivel trófico al nivel trófico próximo y cada vez algo

de energía es perdida como calor hacia el entorno. Esto se debe al hecho que cada

organismo debe usar algo de energía de la que recibe de otros organismos para poder

sobrevivir. El consumidor superior de una cadena alimenticia será el organismo que recibe

la menor cantidad de energía.

Hairston and Hairston (1993) creen que existe una relación causa efecto que se produce en

cualquier estructura trófica. Específicamente, ellos establecen que esto es la estructura

trófica, más que la energética que controla la cantidad de energía consumida en cada nivel

trófico y que “las eficiencias ecológicas” son el producto de una estructura trófica, y no de

un factor determinado. Además, ellos establecen que la estructura trófica es asimismo el

resultado de la competencia y la interacción predador-presa. Esto es importante recordar

que muchas especies pueden ocupar cada nivel trófico y están sujetas a competencia

interespecífica. Esto es esencialmente verdad para productores, carnívoros y

descomponedores (Hairston, Smith, and Slobodkin, 1960).

1.3.2 NIVELES TRÓFICOS DE UN ECOSISTEMA

Dado que el flujo de energía en un ecosistema ocurre cuando los organismos se comen unos

a otros es necesario agruparlos teniendo en cuenta su fuente de energía. Dentro de un

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ecosistema los organismos que obtienen energía de una fuente común constituyen un nivel

trófico o alimentario.

Las plantas fotosintéticas, que obtienen su energía directamente del sol, constituyen el

nivel trófico denominado productores. Elaboran moléculas orgánicas ricas en energía y a

partir de ellas se alimentan los demás organismos.

Los organismos que se alimentan de otros seres vivos constituyen el nivel conocido

como consumidores, los que a su vez se dividen en:

Organismos herbívoros: a través de ellos ingresa la energía producida por las plantas,

al mundo animal.

Ejemplo:

Animales carnívoros primarios: se alimentan de organismos herbívoros.

Animales carnívoros secundarios: se alimentan de organismos carnívoros primarios, y

así sucesivamente.

Los organismos que se alimentan del cuerpo muerto de otros organismos o  de sus

productos de desecho se denominan descomponedores.

El paso de energía de un organismo a otro se produce a lo largo de una cadena trófica.

Generalmente las cadenas tróficas se interconectan y forman una trama trófica o red trófica.

1.3.2.1 PRODUCTORES (1º NIVEL)

Constituyen el primer nivel trófico de una trama alimentaria. En ecosistemas terrestres está

representado por plantas, en tanto que en ecosistemas acuáticos los productores son las

algas.

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Se caracterizan por usar la energía solar para producir  moléculas orgánicas (por ejemplo

hidratos de carbono) y otros compuestos que luego serán transformados en energía química.

Los productores constituyen el 99% de toda la materia orgánica del mundo vivo.

Son organismos capaces de captar y aprovechar la energía solar o lumínica (que es

prácticamente toda la energía exterior que recibe el ecosistema) para transformar sustancias

inorgánicas (agua, dióxido de carbono y sales minerales), pobres en energía química, en

sustancias orgánicas, ricas en energía química. A este grupo pertenecen básicamente las

plantas verdes, algunos organismos procarióticos, las algas verde-azules y pocas bacterias,

pero su contribución es menor que las plantas verdes. Los mayores productores primarios

de los ecosistemas acuáticos son las algas que a menudo forman el fitoplancton en las capas

superficiales de los océanos y lagos. En los ecosistemas terrestres, los principales

productores primarios son las plantas superiores, las angiospermas y gimnospermas.

Ejemplos de productores:

Oxalis (Oxalidaceae) vinagrillo    Triticum aestivum (Graminaeae) trigo

1.3.2.2 CONSUMIDORES (2º NIVEL)

La energía disponible para el mundo animal ingresa a través de los animales herbívoros.

Consumidores o segundo nivel trófico: estos organismos aprovechan la materia orgánica de

los productores para convertirla en materia orgánica propia. A este grupo pertenecen los: 

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Consumidores primarios: se alimentan de los productores primarios y son los

denominados herbívoros. En la tierra, los herbívoros típicos incluyen insectos, reptiles,

pájaros y mamíferos. Dos grupos importantes de mamíferos herbívoros son los roedores y

los ungulados. Estos últimos son los animales con pezuñas, que pastan, como los caballos,

las ovejas o el ganado vacuno. En los ecosistemas acuáticos (de agua dulce y salada) los

herbívoros son típicamente pequeños crustáceos y moluscos. La mayoría de estos

organismos, como las pulgas de agua, los copépodos, las larvas de cangrejo y bivalvos

(mejillones y almejas). Estos, junto con los protozoos forman el zooplancton, el cual se

alimenta del fitoplancton. Los consumidores primarios también incluyen algunos parásitos

de plantas, como por ejemplo: hongos, otras plantas y otros animales. 

Consumidores secundarios: este nivel está constituido por animales que comen otros

animales, se alimentan de los herbívoros y por lo tanto son carnívoros, por ejemplo:

halcón, orca, carpa, etc.

Consumidores terciarios se alimentan de los consumidores secundarios, y por lo tanto

también son carnívoros, por ejemplo: león, cocodrilo, etc.

Los consumidores secundarios y terciarios pueden ser de tres tipos: 

1. Predadores (cazan, capturan y matan a su presa), 

2. Carroñeros (que se alimentan de cadáveres) y 

3. Parásitos    (que suelen ser más pequeños que su huésped).

En una cadena trófica típica, donde el consumidor secundario es un predador, los

consumidores aumentan de tamaño en cada nivel.

21

Page 22: U 4 - ECO I - 2015

1.3.2.3 DESCOMPONEDORES (3º NIVEL)

Descomponedores: son organismos que aprovechan la materia y la energía que aún contienen los restos de seres vivos (cuerpos muertos, deyecciones, etc.), descomponiendo la materia orgánica en materia inorgánica. A este grupo pertenecen los hongos, bacterias y otros microorganismos, quienes segregan enzimas digestivas sobre el material muerto o de desecho y luego absorben los productos de la digestión. 

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

Dentro del ecosistema, la materia se aprovecha de forma continua, en cambio la energía se emplea una sola vez, perdiéndose progresivamente a lo largo del proceso en forma de calor y de trabajo, por lo tanto es necesario incorporarla al sistema en forma continua.

1.3.3 CADENAS Y PIRÁMIDES TRÓFICAS

La secuencia general de quien come, descompone o degrada en un ecosistema, se llama

cadena alimentaria. Esta secuencia de organismos relacionados muestra cómo se transfiere

energía de un organismo a otro, cuando fluye a través de un ecosistema. 

Un nivel trófico está constituido por organismos que, dentro de un ecosistema, obtienen su

energía de una fuente común. 

Cadena trófica (o alimentaria): Se denomina cadena trófica a la relación lineal y

unidireccional entre los seres vivos  de un ecosistema que se alimentan unos de otros.

Ejemplo:

22

Page 23: U 4 - ECO I - 2015

Figura: una araña tigre devorando su presa.

En la cadena trófica, el sentido de la flecha señala la dirección de la transferencia de

materia y energía. Ejemplo:

En el ecosistema unos seres (eslabones) se alimentan de otros (eslabones), constituyendo

una "cadena trófica" o cadena alimentaria.

Mediante la cadena, el alimento  pasa de unos "eslabones" a otros "eslabones". De esta

manera se establece un nexo de unión entre los integrantes del ecosistema.

 

Recordemos que los niveles tróficos que constituyen un ecosistema y dan lugar a una

cadena alimentaria son:

NIVELES TRÓFICOS

23

Page 24: U 4 - ECO I - 2015

productoresOrganismos capaces de sintetizar la materia orgánica a partir de la inorgánica 

(plantas y  fitoplancton).

consumidores

Seres que consumen la materia orgánica ya producida por otro ser vivo del ecosistema.                    Se diferencian en los siguientes tipos:

Consumidores primarios:  Se alimentan de los productores (son los herbívoros)

Consumidores secundarios: Se alimentan de los consumidores primarios (son los

carnívoros).Consumidores terciarios: Se alimentan de los consumidores secundarios  ( son los

súper-depredadores)

descomponedoresSeres que utilizan los desechos de los demás grupos, excrementos y cadáveres

para obtener energía.

1.4 PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA SOSTENIBILIDAD DE LOS

ECOSISTEMAS: RECICLAJE, PASTOREO EXCESIVO Y ENERGÍA.

Los principios básicos de la sostenibilidad se basan en conservar los ecosistemas naturales

para que se mantengan indefinidamente, esto debemos tomar en cuenta para que ecosistema

artificial sea prolongado es decir; al cumplir con estos cuatro ciclos nos permitirá saber que

problemas tenemos en nuestro ecosistema y así poder hallar en base a eso una solución.

Aparte de esto es estudio de los principios fundamentales nos ayudara a comprender el

porqué de los problemas ambientales que existen en el planeta como el calentamiento

global, contaminación excesiva.

Los principios básicos de sostenibilidad explicados en este texto son: el reciclaje el

pastoreo excesivo y la energía

24

Page 25: U 4 - ECO I - 2015

1.4.1 RECICLAJE

El reciclaje como principio de sostenibilidad se basa en que los desechos deben ser

reciclados para convertirse de nuevo en nutrientes; así como el fosfato fertilizante

proveniente de depósitos, termina en los ríos de las vertientes con las emisiones del

tratamiento de aguas residuales, este mismo se observa en otros metales como son el

aluminio, el mercurio, el plomo, el cadmio entre otros.

Ejemplo:

Los fosfatos son la mayor fuente de contaminación de lagos y corrientes, y los altos niveles

de fosfato promueven sobre-producción de algas y maleza acuática. Comoquiera que sea,

muchos de nosotros tenemos falsas ideas en cuanto al origen de fosfatos contaminantes, y

muchos dueños de casa, sin saberlo, contribuyen al problema.

El fosfato excesivo de los ríos se debe a la mala utilización de fertilizantes que con el agua

de lluvia en una superficie inclina da o por medio de alcantarillas llegan a los ríos, otra

manera por el cual el fosfato llega al rio es cuando se tiran hojas al ríos o alcantarillas estas

llegan a los ríos.

Cuando existe un mal reciclaje en un ecosistema notamos el exceso de desechos o el

agotamiento de este provocando que el ecosistema no esté en balance, esto se debe a que la

capacidad de asimilar desechos y convertir en nutrientes provoca daños colaterales en un

ecosistema y de toda la biosfera en el medio; es decir provocando una contaminación

25

Page 26: U 4 - ECO I - 2015

excesiva, agravando un poco más esto vale recalcar que el hecho de no usar productos

biodegradables limitan mucho más la capacidad del ecosistema de transformar nutrientes.

Un ejemplo que abarca bastante lo que comprende en reciclaje de nutrientes es el

ecosistema de un bosque

1.4.1.1 RECICLAJE DE LOS NUTRIENTES

Ecosistemas forestales tropicales naturales en equilibrio

Desde hace unos sesenta años se ha reconocido la existencia de ciclos de nutrientes casi

cerrados entre un bosque tropical húmedo maduro y el suelo en el que crece y se han hecho

estudios al respecto (Hardy, 1936; Vitousek y Sanford, 1986). Las entradas de nutrientes

provenientes de la sedimentación atmosférica, la fijación biológica del nitrógeno y el

desgaste de los minerales primarios del suelo están en equilibrio con las pérdidas de

nutrientes debidas a lixiviación, desnitrificación, escorrentía y erosión. Las raíces de los

árboles absorben nitrógeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg),

azufre (S) y micronutrientes que a su vez regresan al suelo mediante la descomposición de

la hojarasca y de las raíces, y también por las precipitaciones y el resbalamiento de la lluvia

por el tronco.

A medida que crecen, los bosques tropicales húmedos acumulan grandes cantidades de

nutrientes en su vegetación, y un bosque maduro alcanza valores constantes de 700 a 2000

kg de N, de 30 a 150 kg de P y de 400 a 3000 kg de K, Mg y Ca por hectárea. El suelo

contiene también grandes cantidades de nutrientes. Un reciclaje eficiente de los nutrientes,

que pasan del suelo a la biomasa y que regresan luego al suelo, permite el crecimiento

exuberante del bosque tropical en los suelos ácidos, relativamente infértiles, de los trópicos

húmedos, siempre que no se hagan grandes extracciones de biomasa del sistema. Una

recolección incorrecta de los bosques trastorna gravemente este proceso, debido a que se

extraen del sistema grandes cantidades de nutrientes y se altera el reciclaje de los

nutrientes.

26

Page 27: U 4 - ECO I - 2015

Los sistemas agrícolas difieren de los sistemas naturales en un aspecto fundamental: existe

una salida neta de nutrientes del terreno cuando se cosecha, lo que puede provocar un saldo

negativo neto si no se reemplazan los nutrientes. El agotamiento de los nutrientes se puede

compensar con el uso de fertilizantes, abonos provenientes de fuera del terreno y mediante

otras aportaciones de nutrientes. Suele ocurrir esto en las fincas comerciales de los países

desarrollados, donde tales aportaciones, junto con el reciclaje de los residuos de cultivos,

dan lugar a importantes acumulaciones de nutrientes. Sin embargo, tales acumulaciones

contaminan algunas veces las aguas subterráneas y provoca la floración de las algas en los

cursos de agua.

Con el tiempo este ecosistema se degenerara hasta que la producción de plantas ya no sea

posible debido a que el suelo no contendrá nutrientes (se convertirá en un suelo estéril)

Ejemplo aplicado a la acuicultura:

En una piscina camaronera cuando existe un exceso de materia orgánica provocado por el

exceso de alimento y la muerte de muchos camarones produce un exceso de materia

orgánica no controlada que las bacterias por si solas no pueden descomponer debido al

27

Page 28: U 4 - ECO I - 2015

exceso de esta entonces esto producirá que a la larga el suelo se pudra, y ya no sea apto

para la acuicultura.

El nitrógeno es reciclado naturalmente por el ecosistema pero en caso de no serlo es muy

perjudicial para el medio como se ve a continuación:

El amonio es producido principalmente por la excreción directa de los camarones así como

la descomposición del material orgánico que contiene nitrógeno bajo condiciones aeróbicas

(en la presencia de oxígeno) y anaeróbicas (en la ausencia de oxígeno), los cuales son

descompuestos principalmente por bacterias.

Con el aumento de la alimentación, aumenta la acumulación de amoniaco total (NH4). El

amoniaco no ionizado (NH3) es la forma de amoniaco liberado hacia el Medio ambiente.

Al aumentar el pH (desde 7.5 a 8.5) y la temperatura (desde 25-35 oC) se incrementa la

forma de amoniaco no-ionizado, el cual es más tóxico para los camarones.

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Page 29: U 4 - ECO I - 2015

Cuando el amoniaco es liberado hacia el ambiente acuático y se acumula en

concentraciones grandes, puede crear problemas de estrés en los camarones. Generalmente,

los resultados son crecimientos y eficiencia de alimentación pobres.

En estanques con alcalinidad alta, pueden ocurrir graves problemas de toxicidad de

amoniaco por lo que es recomendable que el pH no exceda de 8.5 en el agua. Como la

concentración de NH3 depende del pH, su concentración fluctúa con la del ciclo diario del

pH y CO2 (Figura 1). Los valores de NH3 son más altos en la tarde cuando los niveles de

CO2 son bajos y se halla en su valor mínimo antes del amanecer cuando los niveles de CO2

son altos. Por otro lado, el pico más alto de NH3 ocurre cuando el tenor de oxígeno disuelto

(OD) es elevado, de tal manera que la toxicidad del amoniaco se hace más severa cuando

ocurre reducción de oxígeno.

Dentro del estanque existen mecanismos o procesos para la asimilación del amoniaco, los

cuales involucran la presencia de una serie de microorganismos que constituyen el bentos

(cianobacterias y algas fotosintéticamente activas) así como el entrampamiento/absorción

del amoniaco por el sedimento del estanque. El sedimento sirve tanto como fuente desde

donde se puede liberar y difundir amonio hacia el agua del estanque así como trampa para

los desechos nitrogenados procedentes del agua del estanque.

Los niveles tóxicos de amoniaco se alcanzan cuando los dos mecanismos fallan tal como

cuando colapsan las floraciones de bentos (cianobacterias) o cuando se satura el sedimento.

Cuando aumentan los niveles de amoniaco en el estanque, también ocurre una disminución

del número de bacterias nitrificadoras, en el sedimento. En la presencia de oxígeno

(proceso aeróbico especialmente), la nitrificación del amonio ocurre a través de dos pasos:

Nitrosomonas

NH4 + 11/2 O2 ------------------ NO2 + 2H+ + H2O

29

Page 30: U 4 - ECO I - 2015

Nitrobacter

NO2 + 1/2 O2 -------------------- NO3

Este proceso de nitrificación es más rápido a pH de 7 a 8 y temperatura desde 25 a 35 oC

Por el contrario, bajo condiciones anaeróbicas el proceso se hace más lento y se puede

acumular amoniaco, siendo usadas muchas bacterias en lugar de oxígeno, como receptores

terminales de electrones en la respiración:

NO3 -------- NO2 -------- NH3, N20 o N2

A este proceso se le denomina desnitrificación o vías de la respiración de nitrato

1.4.1.2 EFECTOS DEL AMONIACO SOBRE EL CAMARÓN

Como en otros organismos acuáticos (peces y otros crustáceos), el amoniaco puede

provocar cambios histológicos como lesiones en las branquias y otros órganos, crecimiento

lento. Generalmente, cualquier cantidad medible de amoniaco afectará el crecimiento y los

resultados adversos sobre el crecimiento pueden provenir de lo siguiente: (a) absorción

lenta o reducida de oxígeno causada por daño a las branquias; (b) demanda de energía

adicional causada por el uso de vías alternativas de desintoxicación; (c) perturbaciones en

la regulación osmótica y (d) daños físicos en varios tejidos.

El mayor problema del reciclaje en nuestro medio es que el ser humano ha establecido un

flujo de desechos en una sola dirección, lo que ha provocado un gran consumo de desechos

no reciclables y un mínimo de desechos reciclables.

Por ejemplo:

Diariamente uno utiliza derivados del plástico descartables (de un solo uso), al botar estos

en un medio natural, no se van a descomponer hasta unos 50 años y donde estos de

descompongan el suelo quedara infértil debido al alto grado de toxicidad de este elemento

30

Page 31: U 4 - ECO I - 2015

1.4.1.3 EFECTOS SOBRE EL MEDIO AMBIENTE.

1.4.1.3.1 TIERRA

Los plásticos clorados pueden liberar químicos dañinos al suelo, que luego pueden filtrar

hacia el agua subterránea u otras fuentes de aguas en las inmediaciones. Ello puede causar

serios daños en las especies que consumen el agua.

Las zonas de vertederos o rellenos de basura permanentemente almacenan grandes

cantidades de numerosos tipos de plásticos. En estos rellenos, existen numerosos

microorganismos que aceleran la biodegradación de los plásticos. En lo que respecta a

plásticos biodegradables, al irse descomponiendo, se libera metano, el cual es un poderoso

gas de efecto invernadero que contribuye de manera significativa al calentamiento global.

Algunos rellenos han comenzado a instalar dispositivos para capturar el metano y utilizarlo

para producir energía, pero muchos aún no han incorporado esta tecnología. La liberación

de metano no solo ocurre en los rellenos, los plásticos biodegradables también se degradan

si se dejan sobre el terreno, en cuyo caso la degradación tarda más tiempo en producirse.

1.4.1.3.2 OCÉANO

Los nurdles son pellets de plástico (un tipo de microplástico) que son comercializados de

esta manera a menudo en buques de carga, para ser utilizados en la fabricación de

productos plásticos. Una cantidad significativa es volcada en los océanos, y se ha estimado

que a nivel global, aproximadamente el 10% de la basura de las playas son nurdles. Por lo

general los plásticos tardan un año en degradarse en los océanos, pero no por completo, y

en este proceso ciertos elementos químicos tóxicos tales como bisfenol A y poliestireno

pueden ser liberados por determinados plásticos hacia las aguas.8 Los trozos de poliestireno

y nurdles son los tipos más comunes de polución por plástico en los océanos, y junto con

las bolsas plásticas y los receptáculos de comida constituyen la mayor parte de la basura de

los océanos. En el 2012, se estimaba que había unas 165 millones de toneladas de basura en

los océanos.

31

Page 32: U 4 - ECO I - 2015

1.4.1.4 EFECTOS SOBRE LOS ANIMALES

La polución por plástico puede potencialmente envenenar a los animales, lo cual puede

afectar de manera negativa el suministro de alimentos del ser humano. La polución por

plástico es altamente dañina sobre los grandes mamíferos marinos. Se ha determinado que

algunas especies marinas, tales como las tortugas de mar, contienen grandes cantidades de

plásticos en su estómago. Por lo general en estos casos el animal muere de hambre, porque

el plástico bloquea el aparato digestivo del animal. A veces los mamíferos marinos quedan

enredados en productos plásticos tales como redes de pesca, lo cual los puede llegar a dañar

o aun producirles la muerte.

Existen registros que indican que más de 260 especies, incluidos invertebrados, han

ingerido plástico o han quedado enredados en elementos de plástico. Cuando un animal se

enreda, sus movimientos se ven seriamente limitados, por lo cual le es sumamente difícil

poder procurarse su alimento. Al quedar enredados por lo general mueren de hambre o de

cortes profundos y úlceras. Se ha estimado que más de 400,000 mamíferos marinos mueren

cada año a causa de la polución por plástico de los océanos. En el 2004, se estimó que las

gaviotas de mar en el mar del Norte en promedio tenían en sus estómagos treinta trozos de

plástico.

1.4.1.5 EFECTOS SOBRE LOS SERES HUMANOS

Los plásticos contienen numerosos tipos de elementos químicos, según sea el tipo de

plástico. El agregado de químicos es la principal razón por la cual estos plásticos se han

convertido en multipropósito, sin embargo ello acarrea ciertos problemas. Algunos de los

elementos químicos que se utilizan en la producción de plástico pueden potencialmente ser

absorbidos por los seres humanos mediante absorción por la piel. No se sabe mucho sobre

en qué medida los seres humanos son físicamente afectados por estos químicos. Algunos de

los químicos que se utilizan en la producción de plástico pueden causar dermatitis en

contacto con la piel. En muchos tipos de plásticos, estos químicos tóxicos solo se utilizan

32

Page 33: U 4 - ECO I - 2015

en muy insignificantes proporciones, pero a veces son preciso ensayos específicos para

asegurar que los elementos tóxicos quedan retenidos en el plástico por medio de material

inerte o polímero.

La polución por plástico puede afectar a los seres humanos en cuanto interfiere con la

visión de la naturaleza.

1.4.1.6 PASTOREO EXCESIVO Y ENERGÍA.

Los ecosistemas son naturalmente sostenibles, ya que reciclan todos sus elementos de modo

que se libran desechos y reponen los nutrientes, formando parte de un ciclo de vida

coherente. Los ecosistemas aprovechan la energía solar como fuente de energía: casi el

100% de la energía de la naturaleza viene del sol gracias a la fotosíntesis de las plantas. Si

una población crece demasiado o tiene conductas depredadoras, agota los recursos y muere.

Los principios fundamentales de la sostenibilidad de los seres vivos indican las propiedades

necesarias para que un ecosistema pueda mantenerse indefinidamente. Estos principios

cumplen los ecosistemas naturales:

33

Page 34: U 4 - ECO I - 2015

1.4.1.6.1 PASTOREO EXCESIVO

Figura: Tercer principio básico de la sostenibilidad

Fuente: Universidad de Cartagena, capítulo 3: Funcionamiento de los ecosistemas

El tamaño de las poblaciones de consumidores debe permitir la regeneración de los

alimentos consumidos (que no haya pastoreo excesivo). Como vimos antes en la naturaleza

los seres vivos se comen unos a otros excepto los productores. Estos niveles son llamados

alimentarios o tróficos. Pues bien, sólo una pequeña parte de los alimentos pueden pasar al

nivel trófico superior, por lo que en cada nivel trófico debe haber menos individuos para

garantizar la sostenibilidad (debe haber menos leones que gacelas). Sin embargo,

especialmente en los últimos años el hombre está provocando un desequilibrio global,

debido a un crecimiento desmedido de la población humana que provoca una ingente

pérdida de biodiversidad, deforestación, pesca y ganadería excesiva. En definitiva

un consumo excesivo de todo en general.

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Figura: Prevención del pastoreo excesivo

Fuente: Universidad de Cartagena, capítulo 3: Funcionamiento de los ecosistemas

Ejemplo de pastoreo excesivo

Figura: Ejemplo de pastoreo excesivo

Fuente: Universidad de Cartagena, capítulo 3: Funcionamiento de los ecosistemas.

Lluvia de peces en honduras

 

Ocurre en el Departamento de Yoro, entre los meses de mayo y julio. Los testigos de este

fenómeno, dicen que comienza con una nube oscura en el cielo seguido por un rayo,

truenos, fuertes vientos y fuertes lluvias durante 2 a 3 horas. Una vez que la lluvia cesa,

cientos de peces vivos se encuentran en el suelo. La gente toma los peces para cocinarlos y

comer. Desde 1998, un festival conocido como “Festival de la Lluvia de Peces” se celebra

todos los años en la ciudad de Yoro, Departamento de Yoro, Honduras.

35

Page 36: U 4 - ECO I - 2015

Figura: Ejemplo de pastoreo excesivo, llamado “lluvia de peces”

Fuente: FAO (Organización De Las Naciones Unidas para la Alimentación y la

Agricultura)

1.4.1.7 1.2 ENERGÍA

Los ecosistemas aprovechan la ENERGÍA SOLAR como fuente de energía. Recordemos

que en la Naturaleza prácticamente el 100% de la energía utilizada se obtiene del Sol a

través de las plantas verdes (productores), que realizan la fotosíntesis usando la energía

solar y otros compuestos (agua, dióxido de carbono, nitrato, fosfato, potasio entre otros

elementos) para crecer. Por otra parte, los consumidores son en la Naturaleza aquellos que

no producen materia orgánica, sino que utilizan la creada por los productores en el proceso

llamado respiración celular por el que devuelven a la Naturaleza el agua y el dióxido de

carbono que almacenaron los productores y utilizan la energía obtenida de esa reacción

química para vivir.

Observe que en la Naturaleza los productores y los consumidores se necesitan para poder

vivir, reciclan entre ambos los materiales y utilizan para todo la energía solar. Esta es una

de las razones más importantes para defender los bosques y crear nuevos. Las plantas

limpian el aire que ensucian los coches, fábricas.

36

Page 37: U 4 - ECO I - 2015

Figura: Cambio de materia y energía en organismos y ecosistemas

Fuente: Universidad de Cartagena, capítulo 3: Funcionamiento de los ecosistemas.

1.4.1.7.1 1.2.1 FOTOSÍNTESIS

En la fotosíntesis, se libera el oxígeno integrante de la molécula del agua y se almacena, por

medio de una reacción de reducción, numerosos compuestos carbonatados que constituyen

la materia viva. En sí, la fotosíntesis es un proceso de óxido – reducción, en que un donador

de electrones, el agua, se oxida y, un aceptor, el anhídrido carbónico u otro aceptor

adecuado que puede ser el nitrato o sulfato, se reduce. Esta es una propiedad característica

que tienen los autótrofos, de asimilar CO2 atmosférico y convertir la energía luminosa en

energía química.

La fotosíntesis es considerada como un proceso, en el cual se desarrollan tres fases:

1. La absorción de luz y retención de energía lumínica.

2. La conversión de energía lumínica en potencial químico.

37

Page 38: U 4 - ECO I - 2015

3. La estabilización y almacenaje de potencial químico.

1.4.1.7.2 IMPORTANCIA DE LA FOTOSÍNTESIS

Las plantas son indispensables en nuestras vidas por la fotosíntesis. La fotosíntesis es el

proceso por el cual las plantas y otros determinados organismos utilizan la energía solar

para fabricar sus propios alimentos, transformando el dióxido de carbono y el agua en

azúcares que almacenan energía química. Los animales y otros organismos, incapaces de

fabricar sus propios alimentos, únicamente pueden sobrevivir obteniendo directa o

indirectamente de las plantas.

La fotosíntesis sustenta la vida en la Tierra.

La práctica totalidad de la vida en la tierra depende del agua y de la energía del sol. Sin

embargo, únicamente las plantas, algas y bacterias fotosintéticas pueden utilizar estos

ingredientes de forma directa para sobrevivir. Con luz solar, dióxido de carbono, agua y

unos pocos minerales del suelo, un vegetal es capaz de fabricar su propio alimento, pero

ningún animal puede vivir solo a base de estos ingredientes. Casi una cuarta parte del cerca

de millón y medio de especies de organismos vivos conocidas son fotosintéticas.

Las plantas, bacterias y algas llevan a cabo casi el total de la fotosíntesis del planeta, lo que

les otorga un lugar preponderante en la Biosfera. Las plantas son la principal fuente de

fotosíntesis en la tierra, en tanto que las algas, junto con las bacterias fotosintéticas,

contribuyen a la realización de la fotosíntesis en medios acuáticos.

38

Page 39: U 4 - ECO I - 2015

Figura: Energía solar utilizada por las algas para el proceso de fotosíntesis

Fuente: Wikipedia

1.4.1.8 PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA SOSTENIBILIDAD, APLICADOS EN LA

ACUICULTURA

1.4.1.8.1 PASTOREO EXCESIVO

Como ejemplo de pastoreo excesivo en estanques acuícolas encontramos este ejemplo, en

donde se consume organismos menores en este caso seria los manglares y todas sus

especies.

[…El ecosistema más amenazado del mundo es Indo, en Birmania, donde se encuentran el

lago Tonle Sap y el río Mekong, hábitats del pez gato gigante del Mekong y de la carpa

dorada de Jullien, sola como ejemplo de la inmensa variedad de fauna que albergan sus ríos

y tierras pantanosas. Estos sitios son presionados por el drenaje para el cultivo de arroz, el

uso de los ríos para la generación de electricidad, la transformación de los manglares en

estanques para la acuicultura de camarones, la pesca excesiva y el uso de técnicas de pesca

destructivas...]

39

Page 40: U 4 - ECO I - 2015

1.4.1.8.2 ENERGÍA

[…Las algas son organismos fotosintéticos que, como las plantas terrestres y algunas

bacterias fotosintéticas, utilizan la energía del sol para crear materia orgánica a partir del

CO2 atmosférico y del agua.

Existen más de 30.000 especies conocidas de algas, desde las microscópicas (microalgas)

flotando en los estanques, hasta las gigantes que pueden llegar a alcanzar cien metros que

habitan los océanos. Las microalgas son la forma más primitiva de las plantas superiores. Si

bien el mecanismo de la fotosíntesis en las microalgas es similar a la de las plantas

superiores, las microalgas, debido a su estructura celular sencilla, son generalmente más

eficientes para convertir la energía solar en lípidos, el componente base que serán después

transformados en biocombustibles.

Las microalgas son capaces de producir 30 veces la cantidad de lípidos por unidad de

superficie de la tierra, en comparación con los cultivos de semillas oleaginosas terrestres. Y

esto se deba a que más de la mitad de la composición de las microalgas en peso está

compuesto por lípidos…]

40

Page 41: U 4 - ECO I - 2015

2 BIBLIOGRAFÌA

2.1 BIBLIOGRAFIA BÀSICA

Audesirk, T.Y Audesirk, G.  Biología. La Vida en la Tierra. Prentice Hall.

Campbell, Neil A., Mitchell, Lawrence G., Reece, Jane B. Biología. Conceptos y

Relaciones. Tercera Edición. Pearson Educación.

G. Tyler Miller, Jr. Ecología y Medio Ambiente. Grupo Editorial Iberoamérica.

Solomon, Eldra P., Berg, Linda, Martín, Diana. Biología. Mc Graw Hill - Interamericana.

2.2 BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA

Universidad de Cartagena Capitulo 2. Ecosistemas: unidades con sostenibilidad

Artículo: “Los diez ecosistemas forestales con más amenazas en el mundo.”

Artículo: Biocombustibles de microalgas

2.3 WEB GRAFÍA

http://www.monografias.com/trabajos82/circulacion-materia-planeta/circulacion-materia-

planeta.shtml

http://www.efn.uncor.edu/departamentos/divbioeco/anatocom/Biologia/Celula/

Metabolismo/Fotosintesis.htm

41

Page 42: U 4 - ECO I - 2015

http://www.efn.uncor.edu/departamentos/divbioeco/anatocom/Biologia/Celula/

Metabolismo/luminosa.htm

http://www.efn.uncor.edu/departamentos/divbioeco/anatocom/Biologia/Celula/

Metabolismo/oscura.htm

http://www.rena.edu.ve/TerceraEtapa/Biologia/fotosintesisyrespiracion.html

http://icarito.tercera.cl/enc_virtual/c_nat/ecosistema/eco.html

http://www.monografias.com/trabajos/laecologia/laecologia.shtml

http://www.mundofree.com/zco/mareasrojas.html

http://www.peruecologico.com.pe/lib_c2_t07.htm

http://www.ccoo.es/Publicaciones/DocSindicales/menosco2.html#cuatro

http://www.fao.org/docrep/w0312s/w0312s06.htm

file:///C:/Users/Intel/Google%20Drive/Codelco%20Educa_%20Procesos%20Productivos

%20Universitarios_Exploraci%C3%B3n_Reconocimiento_minerales_files/Conferencia

%20magistral.pdffile:///C:/Users/Intel/Google%20Drive/Codelco%20Educa_%20Procesos

%20Productivos%20Universitarios_Exploraci%C3%B3n_Reconocimiento_minerales_files/

Conferencia%20magistral.pdf

http://www.ecuaquimica.com.ec/acuacultura1.html

http://www.fao.org/aquaculture/es/

http://es.slideshare.net/udcecologia/ecologia-cap-2-y-3-estructura-y-funcin-de-los-ecosistemas-ii-sem-2013-26698305

42

Page 43: U 4 - ECO I - 2015

http://www.ecologiahoy.com/sobrepastoreo

http://www.rae.es/recursos/diccionarios/drae

http://es.wikipedia.org/wiki/Biodi%C3%A9sel

http://www.eluniverso.com/2011/02/13/1/1430/diez-ecosistemas-forestales-mas-amenazas-mundo.html

https://elodiebrans.wordpress.com/2013/09/04/biocombustibles-de-microalgas-ii/

3 GLOSARIO                     

Palabra SignificadoAutótrofo: adj. Biol. Dicho de un organismo que es capaz de elaborar su propia

materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas; p. ej., las plantas clorofílicas.

Sostenibilidad: Cualidad de sostenible.

Fotosintético: Perteneciente o relativo a la fotosíntesis.

Microalgas:

Son microorganismos microscópicos (2-200 μm) fotosintéticos, también son polifiléticos y eucariotas, (excluyen, por tanto, las cianobacterias, que dejaron de considerarse auténticas algas al pasar al reino procariota) que pueden crecer de manera autotrófica o heterotrófica

Cadena trófica: Secuencia de lazos en los que una planta es comida por un herbívoro, el cual a su vez es comido por un carnívoro primario y éste por un carnívoro secundario.

Consumidores:

Organismo que no puede sintetizar los nutrientes que necesita y los obtiene alimentándose de productores o de otros consumidores, consumen materia orgánica ya producida por otro ser vivo. Son heterótrofos.

Descomponedor: 

Organismos especializados (habitualmente bacterias y hongos) que obtienen energía a partir de los cuerpos muertos o productos de desecho de otros organismos. Sus procesos metabólicos liberan nutrientes inorgánicos, que entonces quedan disponibles para ser vueltos a usar por las plantas y otros organismos.

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Nivel trófico: 

Literalmente, "nivel de alimentación"; las categorías de organismos de una comunidad y la posición de un organismo en una cadena alimentaria, definida por su fuente de energía; incluye productores, consumidores primarios, consumidores secundarios, descomponedores.

Productor:organismo que utiliza energía solar (plantas verdes) o energía química (algunas bacterias) para fabricar compuestos orgánicos que necesita como nutrientes, a partir de compuestos orgánicos más simples que obtiene de su entorno.

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Cuestionario

1. ¿Cuál es el principio fundamental para el desarrollo de las algas en el fondo de una

piscina camaronera?

2. ¿Qué es el biodiesel y cuál es su importancia en el mundo?

3. ¿Cuál es la importancia de la fotosíntesis en los ecosistemas?

4. ¿Cuál es la importancia de la energía solar en los ecosistemas?

5. ¿Un mal reciclaje de nutrientes qué produce en un medio o ecosistema?

6. ¿Es necesario el reciclaje en los ecosistemas?

7. ¿Cómo se considera que se está manejando el sistema de reciclaje en nuestro medio

urbano?

8. ¿Cuáles son los principios fundaménteles, y como aportan en el medio?

9. ¿qué necesita un ecosistema para que pueda funcionar?

10. ¿Qué es el flujo de energía?

11. ¿Cuál es fuente de energía más grande para un ecosistema?

12. ¿Por qué se caracterizan los productores de primer nivel?

13. ¿Qué son los descomponedores?

14. ¿Por quién es aprovechado el flujo de energía?

15. ¿En qué flujo de energía, la energía pasa de un nivel a otro en un solo sentido?

16. ¿A qué seres vivos se los denomina autótrofos?

17. ¿Cuáles son las dos clases de ciclos para que la materia circule de manera

cerrada?

Completar

18. La materia viva está compuesta por …

19. La fotosíntesis libera …

20. La respiración celular libera …

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