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UNIDAD 9
LA BIOSFERA I. EL ECOSISTEMA EN EL TIEMPO
BIOSFERA, que literalmente se define como "esfera de vida“, es el sistema que abarca a todos los seres vivientes de nuestro planeta y a su hábitat.
ECOSISTEMA es un sistema natural que está formado por componentes vivos (bióticos) y no vivos (abióticos) que interactúan entre sí.
COMUNIDAD o BIOCENOSIS: Conjunto de seres vivos que habitan en un ecosistema concreto y que se relacionan entre todos ellos.
BIOTOPO es la zona o soporte donde se asienta la comunidad de seres vivos. Lo forma el medio que rodea al ser vivo y el sustrato por el que se desplaza o en el que se apoyan sus estructuras y los factores físico-químicos que les afectan.
Entre ecosistemas colindantes se pueden reconocer unas zonas de transición o ecotonos, en sonde suele haber mayor diversidad y densidad de especies.
HABITAT. Es el lugar donde vive o donde pueden encontrarse habitualmente los individuos de una especie determinada.
POBLACIÓN: Conjunto de individuos de la misma especie que viven en una zona concreta
NICHO ECOLÓGICO. Es el estado o el papel de un organismo en la comunidad o el ecosistema. El concepto de nicho incluye a todos los factores bióticos y abióticos con los cuales el organismo se relaciona. .
No hay que confundirlo con hábitat, ya que este es el lugar donde vive una especie y el nicho es un concepto mucho más amplio.
El nicho ecológico no es un espacio demarcado físicamente, sino una abstracción que comprende todos los factores físicos, químicos, fisiológicos y bióticos que necesita un organismo para vivir.
Puede ser: • Nicho potencial, ideal o fisiológico: condiciones
ideales sin competencia.
• Nicho ecológico o real: condiciones naturales.
La población tiene varias características, que si bien se expresan como funciones estadísticas, son rasgos del grupo y no pertenecen a los individuos que lo forman. Algunas de esas propiedades son densidad, natalidad (tasas de nacimiento), distribución de edades, potencial biótico, dispersión y forma de crecimiento.
ESTRUCTURA Y DINÁMICA DE LAS POBLACIONES. AUTORREGULACIÓN DE LA POBLACIÓN. POTENCIAL BIÓTICO Y FACTORES REGULADORES DEL TAMAÑO
POBLACIONAL. CURVAS DE SUPERVIVENCIA
Si un ecosistema alcanza su etapa clímax o de máxima madurez significa que todos sus parámetros globales se han hecho constantes a través del tiempo. Ello se debe al desarrollo de una serie de mecanismos de autorregulación o de homeostasis en sus poblaciones y entre estas y el medio.
El tamaño de las poblaciones de seres vivos se mantiene en equilibrio dinámico con fluctuaciones en el número de individuos, intentan mantener una estabilidad., oscilando más o menos ampliamente en torno a un valor medio, en función de variables como la natalidad o la mortalidad, que a su vez dependen de relaciones más complejas con otras poblaciones de otras especies, variaciones en las condiciones ambientales, etc.
El crecimiento de una población, es decir el incremento en el número de individuos que la componen en cada generación depende de la tasa de natalidad, característica de cada especie y variable en función de ciertos factores ambientales, y del número de individuos reproductores de que se parte. Esta tasa de natalidad TN se expresa en tanto por uno.
En una generación el número inicial de individuos N0 se verá incrementado en N0 ·TN:
N1 = N0 + N0·TN = N0·(1 + TN)
AUTORREGULACIÓN DE LA POBLACIÓN
Al mismo tiempo, ocurre que cierto número de individuos mueren. La proporción de muertes respecto al total es la tasa de mortalidad TM. Luego:
N1 = N0·(1 + TN - TM)
AUTORREGULACIÓN DE LA POBLACIÓN
La acción conjunta de TN y TM determinan el incremento real de N0. La diferencia entre TN y TM es la tasa intrínseca de crecimiento de una población, cuyo valor máximo se denomina potencial biótico (r), el cual es característico de cada especie:
r = TN - TM
En un territorio sin explotar el potencial biótico r (TN -TM) será el máximo y la curva de crecimiento de la población se acerca a una curva de crecimiento exponencial, pero después de cierto tiempo el crecimiento se verá limitado por la resistencia ambiental, dando lugar a curvas de crecimiento logístico en S.
POTENCIAL BIÓTICO
POTENCIAL BIÓTICO
La tasa de natalidad es primero muy elevada y luego va siendo menor hasta igualarse a la de mortalidad cuando la población alcanza el límite de carga. Por encima de éste, la tasa de mortalidad supera la de natalidad e impide que la población crezca. Sin embargo, es frecuente que tras un período de crecimiento rápido este ajuste tarde en ocurrir lo suficiente como para que la población supere el nivel K momentáneamente, tras lo cual se produce una elevada mortalidad y caída de la población. Puede ocurrir que el valor de N tenga fluctuaciones en torno a K hasta alcanzar el equilibrio:
Gráfica IV
POTENCIAL BIÓTICO
•FACTORES EXTERNOS
•Bióticos•Presencia de depredadores •Parásitos •Competencia
• Abióticos
•Cambios de clima•Escasez de alimentos•Catástrofes•Modificación de hábitat•Variaciones de pH•Etc.
•FACTORES INTERNOS. Aumento de densidad de población
FACTORES QUE REGULAN EL TAMAÑO DE UNA POBLACIÓN
La supervivencia es la probabilidad que tienen al nacer los individuos de una población de alcanzar una determinada edad.
La probabilidad decrece desde 1 para los individuos nacidos vivos hasta hacerse 0 a la edad máxima de la especie.
Al representar gráficamente el valor de supervivencia frente al tiempo (edad que alcanza) se obtiene la curva de supervivencia para esa población.
CURVAS DE SUPERVIVENCIA
En general, las curvas de supervivencia se ajustan, más o menos, a tres modelos:
• Tipo I. Las curvas tipo I o convexas caracterizan a las especies con baja tasa de mortalidad hasta alcanzar una cierta edad en que aumenta rápidamente. Tal es el caso de la mayor parte de los grandes mamíferos, incluido el hombre, con estrategias llamadas de la K.
• Tipo II. Si la tasa de mortalidad varía poco con la edad, como ocurre en la mayoría de las aves, la curva tiene la forma de una diagonal descendente, normalmente con forma sigmoidea si el número de individuos que muere en cada tramo de edad es más o menos constante.
• Tipo III. Las especies llamadas r-estrategas siguen este tipo de estrategia, sufren una elevada mortalidad en las primeras etapas de vida, larvaria o juvenil, teniendo luego una mayor probabilidad de supervivencia. La curva muestra un pronunciado descenso inicial seguido de una fase más estable
Como se deduce de las curvas de supervivencia, en condiciones naturales, no todas las especies utilizan la misma estrategia en la búsqueda de su adaptación a las condiciones ambientales y su permanencia en el tiempo.
• Unas especies presentan elevada fertilidad (gran potencial biótico) aunque su supervivencia sea baja. Se denominan R - ESTRATEGAS, y son propias de ambientes cambiantes o inestables, sometidas a elevados índices de mortalidad, que compensan con crecimientos explosivos en períodos favorables). Son especies oportunistas, pioneras o colonizadoras que basan su éxito en producir un gran número de esporas, huevos, larvas o juveniles aunque su mortalidad sea muy elevada. Curva de supervivencia tipo III.
• Otras especies sitúan el número de individuos por debajo del límite de carga K, son los K - ESTRATEGAS, que priman la supervivencia por encima de la fertilidad. Son especies propias de ambientes estables, muy adaptadas a ellos, en general grandes y longevas. Adoptan esta estrategia especies muy territoriales, con marcada organización social. Pero son la densidad de población tiene un gran efecto y presentan mecanismos de regulación social: no todos los individuos se reproducen, son muy sensibles a cambios ambientales, etc. Su curva de superviviencia es de tipo I)
En función de las diferencias en cuanto a los valores del potencial biótico, hay dos estrategias de reproducción:
r estrategas: alto potencial biótico r lo que significa muchas crías con poco cuidado por lo
que mueren muchas
k estrategas: menor potencial biótico y por tanto menor número
de crías pero bien cuidadas
Con cualquiera de las dos estrategias las especies buscan mantener la estabilidad, pero a veces puede aumentar tanto la resistencia ambiental que las especies pueden estar amenazadas y reducirse el número de individuos hasta alcanzar un tamaño critico. Se dice entonces que están en peligro de extinción.
Lince ibéricoÁguila imperial
Oso pardo
ESTRUCTURA Y DINAMICA DE LAS COMUNIDADES. INTERACCIONES ENTRE LOS SERES VIVOS.
SUCESIÓN ECOLÓGICA
Comunidad o biocenosis se define como el conjunto de seres vivos que habitan en un ecosistema concreto y que se relacionan entre todos ellos. Algunas de sus características son:
• Su composición específica (lista de especies que la constituyen) es una de las propiedades básicas que permiten caracterizar su estructura.
• La riqueza es el número de especies que componen una comunidad.
• El número de individuos que componen cada población es un estimador de diversidad que indica cuáles especies son raras y cuáles comunes.
• En el caso de las comunidades vegetales, también es importante la estructura vertical, es decir, el número de capas en que se distribuye el total de especies a lo largo de un eje vertical.
Las relaciones que se establecen en la biocenosis dan lugar a una serie de interacciones que actúan como factores limitantes bióticos, de ellos depende la coexistencia de todas las poblaciones que viven juntas. Las interacciones más significativas son:
•Depredación o modelo depredador-presa•Parasitismo•Comensalismo•Mutualismo•Simbiosis•Competencia
. INTERACCIONES ENTRE LOS SERES VIVOS
. INTERACCIONES ENTRE LOS SERES VIVOS
DEPREDACIÓN o MODELO DEPREDADOR-PRESA
Se basa en un bucle negativo que hace este modelo estable.
P D--
+No obstante a lo largo del tiempo presenta
una serie de fluctuaciones y entre ellas una diferencia temporal que es el tiempo de respuesta.
. INTERACCIONES ENTRE LOS SERES VIVOS
DEPREDACIÓN o MODELO DEPREDADOR-PRESA
PARASITISMO
Una especie resulta beneficiada, el parásito, y otra resulta perjudicada, el hospedante.
Puede haber dos clases: •Endoparasitismo•Ectoparasitismo
El modelo es como el depredador-presa si las dos especies han evolucionado juntas*, la diferencia es que el depredador se mantiene del capital y el parásito de los intereses. Si no hay evolución conjunta el parásito mata al hospedador.
. INTERACCIONES ENTRE LOS SERES VIVOS
*2º responde de pág. 122.
Los encuentros no afectan a la mortalidad del hospedante, ya que la población de éste puede vivir independientemente, a diferencia de la del parásito.
. INTERACCIONES ENTRE LOS SERES VIVOS
PARASITISMO
COMENSALISMO
Es un relación en la que una especie se aprovecha de la comida u otros productos de otra especie. Ninguna de las dos resulta perjudicada, al contrario, una obtiene un beneficio y la otra, ni beneficio ni perjuicio.
. INTERACCIONES ENTRE LOS SERES VIVOS
MUTUALISMO
Es una asociación en la que ambos asociados resultan beneficiados. En la mayoría de los casos la ventaja reside en un recurso alimenticio para una de las especies, y para la otra en protección contra enemigos o condiciones favorables para la reproducción.
. INTERACCIONES ENTRE LOS SERES VIVOS
. INTERACCIONES ENTRE LOS SERES VIVOS
SIMBIOSIS
La asociación mutualista es tan íntima que forma un todo orgánico. Ej.: líquenes, micorrizas*, Rhizobium, etc.
La micorriza es la unión que presentan los filamentos de determinados hongos con la raíz de algunas plantas.
. INTERACCIONES ENTRE LOS SERES VIVOS
COMPETENCIA
Es una relación entre individuos de una o más especies que por utilizar un mismo recurso (alimento, territorio, etc.) ven reducida su tasa de natalidad, reproducción y/o supervivencia. Puede ser de dos tipos:
•Intraespecifica: entre individuos de la misma especie.•Interespecífica: entre individuos de especies diferentes.
Los ecosistemas no son estáticos a lo largo del tiempo. El ecosistema se readapta avanzando hacia un estado teórico de máxima estabilidad que se llama clímax.
La SUCESIÓN ECOLÓGICDA es el proceso de sustitución que se van dando en las comunidades a lo largo del tiempo.
Desarrollo de la vegetación y el suelo en una sucesión primaria.No debemos olvidar que hay un desarrollo paralelo de la fauna asociada, aunque no esté representado.
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
TIPOS DE SUCESIÓN
•Primaria. Parten de un terreno virgen, de sustratos nuevos. Desde que son colonizados hasta el climax.
•Secundaria. Parten de una etapa cualquiera de la serie normal. Debido a alguna perturbación como un incendio, una inundación, roturación, etc.. Suelen ser más cortas que las primarias.
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
REGRESIÓN. CAUSAS.
Sucesiones regresivas o disclimax. Son aquellas en las que , debido básicamente a una acción antropozoógena negativa y duradera, se produce la sustitución de una vegetación clímax por otra que es capaz de perpetuarse, natural o artificialmente durante un tiempo. Es lo que ocurre en los pastos secos con sobrepastoreo, en las repoblaciones de eucaliptos, etc.
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
REGRESIÓN. CAUSAS.Sucesiones regresivas o disclimax.
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
REGRESIÓN. CAUSAS.
Regresiones. Son los procesos rápidos y a menudo catastróficos que destruyen la estabilidad y complejidad del ecosistema, la clímax o la etapa en que se encuentre la serie, dando paso a una nueva sucesión. Este retroceso a etapas iniciales puede deberse a causas naturales o antropogénicas. No es el proceso contrario a la sucesión.
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
REGRESIÓN. CAUSAS.Regresiones.
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
REGRESIÓN. CAUSAS. INTRODUCCIÓN DE ESPECIES
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
MADUREZ. Es el estado en que se encuentra un ecosistema en un momento dado. Los ecosistemas empiezan en estados poco maduros con comunidades sencillas y poco exigentes que explotan un terreno sin colonizar y acaban siendo biocenosis más organizadas.
COMUNIDAD CLIMAX. Es el último nivel de complejidad, el grado de máxima madurez, de equilibrio con el medio. El proceso evolutivo total hasta el climax implica un tiempo extraordinariamente dilatado, siglos o incluso milenios.
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
CAMBIOS EN LA SUCESIÓN HACIA EL CLIMAX
CAMBIOS EN LA SUCESIÓN HACIA EL CLIMAX
A medida que una sucesión va progresando hacia la comunidad climax, la vegetación va siendo sustituida por otra estableciéndose nuevas comunidades.
Las consecuencias de los cambios son:•Aumenta la biodiversidad.•Aumentan los nichos ecológicos.•Se van adquiriendo progresivamente mecanismos de
estabilidad de las poblaciones.•La productividad decrece. La comunidad clímax es el
estado de máxima biomasa y mínima tasa de renovación.
LA SUCESIÓN ECOLÓGICA
REGRESIÓN
REGRESIÓN
CONCEPTO DE BIOMA. BIOMAS TERRESTRES Y ACUÁTICOS. BOSQUE MEDITERRÁNEO. PISOS
BIOCLIMÁTICOS DE LA PENÍNSULA
BIOMA. Un bioma (del griego «bios», vida) es una parte del planeta que comparte clima, vegetación y fauna. Un bioma es el conjunto de ecosistemas característicos de una gran zona biogeográfica. Se pueden clasificar atendiendo a diferentes criterios.
Dos grandes tipos:
• Terrestres. Se pueden diferenciar 9 tipos de biomas.
• Acuáticos. Podemos agruparlos según el medio físico en:
- De agua dulce- De agua marina.- Salobre.
PRINCIPALES BIOMAS TERRESTRES
BIOMAS TERRESTRES. Se llama así a los grandes ecosistemas terrestres, fácilmente distinguibles por el aspecto de sus comunidades porque cada uno tiene un tipo de vegetación muy característico (hierba, árboles perennifolios, caducifolios, matorral, etc.).
La localización de los biomas está estrechamente relacionada con la temperatura y las precipitaciones medias anuales en su zona correspondiente. Ambos factores varían con la latitud.
PRINCIPALES BIOMAS TERRESTRES
Los principales son:
• Los desiertos• La tundra.• Las estepas• Las sabanas• La pradera permanente• El bosque de coníferas• El bosque templado caducifolio• El bosque esclerófilo o mediterráneo• La selva tropical
PRINCIPALES BIOMAS TERRESTRES
PRINCIPALES BIOMAS ACUÁTICOS
PRINCIPALES BIOMAS ACUÁTICOS
Los principales son:
- Ecosistemas de agua dulce
–Lagos, lagunas y humedales –Ríos y arroyos
- Ecosistemas de agua marina
–Océanos –Zonas intermareales y arrecifes de coral
- Ecosistemas salobres –Estuarios, marismas y manglares
ACTIVIDAD: Buscar las principales características que diferencian a cada uno de los ecosistemas marinos, en la presentación que hay en el apartado ACTIVIDADES del tema 9 de la página de CTM.
BOSQUE ESCLERÓFILO O MEDITERRÁNEO
VEGETACIÓN
Las especies arbóreas suelen ser de hoja perenne, pequeña y coriácea para soportar mejor las sequías estivales. Encina y alcornoque, acompañados de acebuches, quejigos, algarrobos, etc. son los principales árboles de este tipo de bosque. Por debajo de estos árboles proliferan las plantas aromáticas como romeros, salvias, lavanda, etc. y el boj, madroños, lentisco, jaras, etc.
AlcornoqueJara
Lavanda
FAUNA
La fauna es rica y variada e incluye todo tipo de animales. Zorros, cabras monteses, rapaces, ardillas y reptiles pueblan el bosque mediterráneo.
El ecosistema de bosque mediterráneo es muy sensible a la desertización si se destruye su cubierta vegetal. Las lluvias torrenciales arrastran el suelo con facilidad y se erosiona con gran rapidez. La dehesa es un ecosistema único, típico de extensas zonas de la península Ibérica, en el que la acción humana ha modificado el bosque mediterráneo llegando a un equilibrio ideal para la explotación de recursos: madera, ganadería, etc. Además es un magnífico lugar de reposo y alimentación de las aves migratorias.
BOSQUE MEDITERRÁNEO. DEHESA
En España se llaman dehesas a los pastizales seminaturales que se extienden por amplias áreas de suelos pobres del centro, oeste y suroeste de la península Ibérica. Es un ecosistema único en el que la acción humana ha modificado el bosque mediterráneo llegando a un equilibrio ideal para la explotación de recursos: madera, ganadería, etc.
PISOS BIOCLIMÁTICOS DE LA PENÍNSULA IBÉRICA
De la conexión entre la temperatura y la vegetación surge el concepto de pisos bioclimáticos, una serie de niveles superpuestos, caracterizados por unos valores térmicos y de precipitación específicos, a cada uno de los cuales le corresponde un tipo de vegetación determinado. La mayor o menor abundancia de precipitaciones va a determinar en última instancia la presencia de una u otra formación vegetal en un piso concreto.
PISOS BIOCLIMÁTICOS DE LA PENÍNSULA IBÉRICA
Dependiendo de la región biogeográfica, los pisos bioclimáticos de la Península Ibérica toman distintas denominaciones:
• En la Región Eurosiberiana se distinguen de menor a mayor altitud, el colino, montano y alpino.
• En la Región Mediterránea aparecen de menor a mayor altitud un número más variado de pisos: el termo-, meso-, supra-, oro- y crioromediterráneo.
Los pisos de las zonas más bajas de la Península -colino en el norte y termomediterráneo en el resto- se caracterizan por la escasez o total ausencia de heladas a lo largo del año. En las zonas de alta montaña -pisos alpino y crioromediterráneo- el clima extremo sólo permite el desarrollo de plantas herbáceas.
