Como hemos visto en un tema anterior, la vida se
estructura en diversos niveles de organización jerárquicos, empezando desde el
nivel atómico y llegando a los niveles más generales de población, comunidad,
ecosistema y biosfera. En este tema vamos a estudiar estos niveles superiores
de organización de la vida.
La ciencia que estudia estos niveles de organización es
una rama de la biología llamada ecología.
La ecología
estudia las interacciones de los seres vivos entre sí y su medio ambiente.(del
griego ”oikos” –casa-y “logos” -tratado-). Estudia como funciona la “casa” de
los seres vivos.
*Busca en un diccionario las palabras ecología, ecólogo,
ecologismo y ecologista. Escribe su definición y diferencia el significado de
cada una.
1.- Ecosistemas
El
conjunto de todos los seres vivos que habitan en un lugar, junto a las
influencias del medio al que se encuentran sometidos conforman un ecosistema. Así, el ecosistema está
formado por el lugar y las condiciones del lugar( biotopo) y los seres que viven allí (biocenosis).
De lo dicho anteriormente, podemos deducir que en un
ecosistema tenemos dos componentes fundamentales:
·
Por un lado están los factores abióticos, que
son las características físico-químicas de un ecosistema: la luz, el suelo, el
agua, la temperatura, el relieve… Al lugar concreto con los factores abióticos característicos se le denomina el biotopo.
Cuando estudiamos una población dentro
de su biotopo o de su espacio vital concreto a éste le llamamos hábita.
·
Por otro lado están los factores bióticos: los seres vivos que viven sobre el biotopo son
conjuntos de especies. Cada especie forma una población y el conjunto de poblaciones que viven en un determinado
ligar forman la biocenosis o comunidad.
Además , a la función que una especie concreta desempeña en
un hábitat determinado se le llama nicho
ecológico ( algo así como su “oficio” en el ecosistema). Por ejemplo, las
ardillas son comedoras de semillas, nueces y brotes tiernos en bosques templado.
Volviendo a la idea
inicial: Un ecosistema es la suma de los factores abióticos de
un lugar (biotopo) y los factores bióticos o las poblaciones de seres vivos que
viven en él (biocenosis).
*Completa el
siguiente cuadro:
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Ser vivo
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Hábitat
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Nicho ecológico
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Buitre
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Lombriz
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Cactus
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2.- Los
ecosistemas de nuestro planeta
En nuestro planeta existen muchos ecosistemas distintos
pero para que sea más fácil estudiarlos los condensamos en dos grandes grupos:
·
Ecosistema terrestres: bosques, praderas,
desiertos, estepas, valles, alta montaña, laderas, etc…
·
Ecosistemas acuáticos: marinos, de agua dulce
( ríos, charcas, lagunas, lagos, etc…).
Los ecosistemas se pueden agrupar en grandes unidades que
llamamos biomas: áreas climáticas
del planeta de características particulares donde viven comunidades
determinadas de seres vivos. Son ejemplos de biomas la tundra, la taiga, la
selva tropical, los bosques templados, los desiertos,…
El total de biomas de la Tierra forman la biosfera o la zona de la tierra donde se desarrolla la vida.
Comprende la parte inferior de la atmósfera ( troposfera ), la hidrosfera (
aguas sólidas, líquidas y gaseosas) y la litosfera o suelo.
Los
grandes biomas de la Tierra
3.-
Funcionamiento de los ecosistemas
3.1.-
Niveles tróficos
Los ecosistemas son unas
unidades muy complejas con multitud de interacciones. Para que estos sistemas
funcionen necesitan tener un intercambio continuo de materia y energía. Estos
intercambios se dan entre seres vivos de diferentes especies, al alimentarse
unos de otros. A estar relaciones se les llama relaciones tróficas. Teniendo en cuenta estas relaciones ( quien
come a quién), los seres vivos se agrupan en
diversos niveles que llamamos niveles
tróficos.
a)
Productores: son
los seres vivos autótrofos. Convierten la materia inorgánica del entorno en
materia orgánica mediante procesos como la fotosíntesis. Son los que introducen
la materia y la energía en las relaciones tróficas. A este grupo pertenecen las
plantas, y ciertas moneras y protoctistas.
b)
Los demás seres vivos obtienen la materia y la
energía necesaria para su funcionamiento a partir de los productores; por eso
se les denomina consumidores. Los consumidores son heterótrofos, ya que
necesitan alimentarse de sustancias orgánicas de otros seres vivos. Son
consumidores los animales y ciertas moneras y protoctistas. Dentro
de los consumidores, se pueden distinguir:
b.1.- Consumidores
primarios: Son los herbívoros, que se alimentan de los productores.
b.2.- Consumidores
secundarios: se alimentan de otros consumidores ( carnívoros), e incluso de
productores también ( omnívoros).
c)
Los descomponedores
se alimentan de restos de materia orgánica, la descomponen y vuelven a
transformar en materia inorgánica. De esta forma, la materia completa un ciclo
a través del ecosistema, y vuelve a su situación original. Los descomponedores
son heterótrofos, y a este grupo
pertenecen algunas moneras y hongos.
Los niveles tróficos se suelen representar en forma de pirámide trófica, en la que cada piso
sustenta al piso superior. Cada nivel tendrá que tener la superficie masa para
alimentar el piso superior y además poder reproducirse sin que se extraiga. Por
ello, conforme vamos subiendo de nivel la masa de seres vivos disminuye, por lo
que la representación toma forma de pirámide.
Por ejemplo, para que un águila real viva hacen falta muchos
conejos, cada uno de los cuales comerá mucha hierba, que sustentara a una
población limitada de conejos, que a su vez sólo dará que mantener una pareja
de águilas reales.
·
Cadenas y
redes tróficas:
Según lo que acabamos de mencionar, los vegetales son el alimento de los
herbívoros, y éstos a su vez son consumidos por los carnívoros. La materia de
unos y otros es devuelta al medio inorgánicos por los descomponedores. Unos
seres vivos se comen a otros. A estar relación alimentaria en cadena se le
llama cadena trófica.
En la cadena trófica los individuos están ordenados linealmente y en
ellas cada individuo se come al que le pertenece. Sin embargo, las relaciones
tróficas en un ecosistema no son tan sencillas. Por lo general, un animal
herbívoro se alimenta de más de una especie y además es fuente de alimentación
de más de un consumidor secundario. Se forma así la red trófica que es el conjunto de cadenas tróficas
interconectadas que pueden establecer en un ecosistema.
Diagrama de una red trófica en la tundra ártica, durante la primavera y
el verano.
Gracias a las relaciones tróficas, la
materia y la energía discurre por los ecosistemas en lo que se denominan el ciclo de la materia y el flujo de
energía.
3.2.- El ciclo de la materia
La materia entra en la pirámide
trófica a través de los productores, que transforman la materia inorgánica en
orgánica por medio de la fotosíntesis. Desde los productores la materia pasará
de unos consumidores a otros en las cadenas tróficas subiendo de nivel en nivel en la pirámide. Cuando consumidores y
productores mueren o eliminan de su cuerpo los productos de desecho estas
sustancias devuelve al suelo la materia mineral con la participación de los descomponedores.
De esta forma existe un ciclo de la
materia en la naturaleza que permite el mantenimiento del equilibrio natural.
Se le denomina ciclo porque la materia se recicla un y otra vez y vuelve a
pasar por los mismos estados.
a)
3.3- El flujo de energía
La energía también entra en la
pirámide trófica a través de los productores, que utilizan la energía solar
para hacer la fotosíntesis. Cuando los consumidores incorporan materia de
niveles inferiores de la pirámide,
también incorporan parte de esa energía. Por un lado, esa energía se gasta en
las actividades de los seres vivos, y el resto de la energía se irradiará y se
perderá en el entorno, sin posibilidad de volver a utilizarla.
Por ello, el camino que la energía realizada en el
ecosistema a través de los niveles tróficos se denomina flujo de energía, ya que, a diferencia de lo que ocurre con la
materia, la energía fluye el sol, circula hacia arriba en la pirámide trófica y
se pierde en el entorno.
*Tomando
como referencia algunos de los seres vivos que aparecen en la imagen, haz lo
siguiente:
a) Construye una red trófica de diez
elementos.
b) Dibuja esa red dentro de una pirámide
trófica con cada ser vivo en el nivel que le corresponda.
c) Señala en rojo el ciclo de la materia
a través de la pirámide.
d) Señala en azul el flujo de energía a
través de la pirámide.
4.-Cambios
en los ecosistemas en el tiempo
Los
ecosistemas también varían a lo largo del tiempo. Las razones pueden ser de muy
diverso tipo: cambios rítmico de origen astronómico ( las estaciones) , cambios
no rítmicos o fluctuaciones, cambios a largo plazo provocados por cambios
climáticos…
Dentro de
los cambios que se dan en una escala realmente larga de tiempo, son destacables
los cambios profundos en los ecosistemas en los que unas biocenosis son
sustituidas por otras: son sucesiones.
4.1.- La
sucesión ecológica
Como las
poblaciones, las comunidades evolucionan con el paso del tiempo. Ante los
cambios del medio, la comunidad responde modificando su composición y
biodiversidad.
Si se
pudiera observar un bosque a lo largo del tiempo, apreciaríamos la aparición y
sustitución más o menos ordenada de unas especies por otras: estos es una sucesión ecológica. Se instalan
distintas especies según van apareciendo las condiciones y recursos apropiados.
En la ilustración tienes un ejemplo de sucesión
ecológica, donde se representan las distintas etapas de una sucesión, desde el
primer estadío hasta el último.
-
En
la primera fase líquenes y vegetación de roquedo van colonizando y disgregando
poco a poco el suelo.
-
En
la segunda fase el suelo suficientemente profundo para que las hierbas y
ciertos arbustos puedan fijar sus raíces.
-
En
la tercera fase aumenta la variedad de arbustos, y aparecen los primeros
árboles de pequeña talla.
-
El
bosque ha madurado, dominan los árboles
de talla grande, y disminuye la proporción de arbustos.
En este caso, se trata de una
sucesión primaria, ya que es la primera vez que se coloniza dicho suelo. Si se
trata de una colonización sobre un suelo donde previamente se ha destruido un
ecosistema se trata de una sucesión secundaria.
En la siguiente ilustración se
representa una sucesión secundaria, el ecosistema paso a p’aso tras una
destrucción del ecosistema previo por un
incendio.
Como se puede apreciar en el dibujo,
la sucesión lleva de nuevo a regenerar
el bosque, pero ni las etapas de la sucesión ni el resultado final tienen
porqué ser los mismos que el de la anterior sucesión. En este caso, las
especies que mejor en detrimento de otras especies.
