Universidad Nacional Autónoma de México Colegio de Ciencias y Humanidades PLANTEL ORIENTE Nombre: Arteaga Escobedo Nathaly Nicole Grado: 4to Semestre Grupo: 424 Sección: A Materia: Biología II Profesora: Luz del Carmen Gómez Salazar. TEMA 1. Estructuras y procesos en el ecosistema. Turno: Matutino. TEMA 1. Estructuras y procesos en el ecosistema Niveles de organización ecológica: Población: Es un conjunto de organismos o individuos de la misma especie que coexisten en un mismo espacio y tiempo y que comparten ciertas propiedades biológicas, las cuales producen una alta cohesión reproductiva y ecológica del grupo. La cohesión reproductiva implica el intercambio de material genético entre los individuos. La cohesión ecológica se refiere a la presencia de interacciones entre ellos, resultantes de poseer requerimientos similares para la supervivencia y la reproducción, ocupando un espacio generalmente heterogéneo en cuanto a la disponibilidad de recursos. Comunidad: La Ecología de Comunidades es la parte de la Ecología que se encarga del estudio del nivel de organización superior de la materia viva llamada comunidad. La comunidad en Biología, también conocida como biocenosis, es un conjunto de poblaciones de diferentes especies que comparten un lugar común en el espacio llamado habitat. El parámetro macroscópico característico de una comunidad biológica es la diversidad, obtenida a partir de la Teoría de la información. La diversidad calculada con un índice matemático tiene dos componentes: la riqueza (S) que es el número de especies y la equitatividad que es el grado en el que las diferentes especies son similares en cuanto a su abundancia. Ecosistema: Es el medio ambiente biológico que consiste en todos los organismos vivientes (biocenosis) de un lugar particular, incluyendo también todos los componentes no vivos (biotopo), los componentes físicos del medio ambiente con el cual los organismos interactúan, como el aire, el suelo, el agua y el sol. El grado de distinción de ecosistemas está sujeto a los modificadores fisionómicos que pueden ser identificados en una imagen y/o en el campo. En caso necesario, se pueden añadir los elementos específicos de la fauna, como la concentración estacional de animales y la distribución de los arrecifes de coral. Estructura: Al sumar la estructura de un ecosistema se habla a veces de la estructura abstracta en la que las partes son las distintas clases de componentes, es decir, el biotopo y la biocenosis, y los distintos tipos ecológicos de organismos (productores, descomponedores, predadores, etc.). Pero los ecosistemas tienen además una estructura física en la medida en que no son nunca totalmente homogéneos, sino que presentan partes, donde las condiciones son distintas y más o menos uniformes, o gradientes en alguna dirección. El ambiente ecológico aparece estructurado por diferentes interfases o límites más o menos definidos, llamados ecotonos, y por gradientes direccionales, llamados ecoclinas, de factores físicoquímicos del medio. Un ejemplo es el gradiente de humedad, temperatura e intensidad lumínica en el seno de un bosque, o el gradiente en cuanto a luz, temperatura y concentraciones de gases (por ejemplo O 2) en un ecosistema léntico. La estructura física del ecosistema puede desarrollarse en la dirección vertical y horizontal, en ambos casos se habla estratificación. Estructura vertical. Un ejemplo claro e importante es el de la estratificación lacustre, donde distinguimos esencialmente epilimnion, mesolimnion (o termoclina) e hipolimnion. El perfil del suelo, con su subdivisión en horizontes, es otro ejemplo de estratificación con una dimensión ecológica. Las estructuras verticales más complejas se dan en los ecosistemas forestales, donde inicialmente distinguimos un estrato herbáceo, un estrato arbustivo y un estrato arbóreo. Estructura horizontal. En algunos casos puede reconocerse una estructura horizontal, a veces de carácter periódico. En los ecosistemas ribereños, por ejemplo, aparecen franjas paralelas al cauce fluvial, dependientes sobre todo de la profundidad del nivel freático. En ambientes periglaciales los fenómenos periódicos relacionados con los cambios de temperatura, helada y deshielo, producen estructuras regulares en el sustrato que afectan también a la biocenosis. Algunos ecosistemas desarrollan estructuras horizontales en mosaico, como ocurre en extensas zonas bajo climas tropicales de dos estaciones, donde se combina la llanura herbosa y el bosque o el matorral espinoso, formando un paisaje característico conocido como la sabana arbolada. Biosfera: Biósfera La biósfera (el espacio con vida) es la envoltura del globo terráqueo que abarca todas las áreas donde hay vida. Su espesor medio oscila alrededor de los 20 km: incluye desde las profundidades oceánicas, mares epi-continentales, áreas costeras, límbicas y terrestres hasta gran parte de la atmósfera, donde granos de polen y bacterias son llevados pasivamente por el viento hasta casi 10 km de altura. Según la naturaleza de cada organismo, la posibilidad de que viva, depende de la presencia de determinadas condiciones en el suministro de agua, fuentes de energía, nutrientes, elementos traza, rangos de temperatura adecuados y la presencia de interfaces ; por ejemplo entre agua y aire para los peces pulmonados, agua y tierra firme para los anfibios, una zona internaría (agua, tierra, aire y luz) para ciertas algas y condiciones reductoras y anoxias para ciertas bacteria anaeróbicas. En las áreas terrestres, la profundidad de la penetración de los organismos vivos en la Litósfera, depende del clima, debido a la diferente profundidad hasta la cual avanza la meteorización (en áreas templadas, alrededor de 5 m, en selvas pluviales tropicales hasta 50m). La energía solar es necesaria para el reciclaje del consumo biosférico. Así la evapotranspiración de las plantas aporta agua al ciclo hidrológico, la fotosíntesis de las plantas terrestres, expresada por la productividad de un área determinada cubierta por vegetación, aporta al ciclo del carbono terrestre, el plancton (plantas unicelulares) utiliza el CO2 (dióxido de carbono) disuelto en el agua (ciclo del carbono oceánico).--El ciclo del nitrógeno (la atmósfera contiene 78% de nitrógeno) está estrechamente ligado a los ciclos del carbono y del oxígeno. El nitrógeno es fijado por bacterias fijadoras de nitrógeno. Por el contrario, la actividad de bacterias evita que la mayor parte del nitrógeno se acumule en los suelos, sedimentos y océanos. Bioma: Conjunto de ecosistemas que se caracterizan por una composición de especies y un espectro de tipos biológicos de plantas (árbol, hierba, arbusto) con un funcionamiento y un ajuste al clima y al suelo característicos. Normalmente están definidos por la estructura de la vegetación y el clima. En varios casos el bioma se define también por componentes geográficos (latitud y altitud) y aun se usan nombres regionales (Monte, Estepa patagónica). Algunos ejemplos de biomas son: Selva húmeda subtropical Bosque templado Desierto subtropical Sabana tropical Pradera de altura Componentes del ecosistema: Factores Abióticos Todos los factores químico-físicos del ambiente son llamados factores abióticos (de a, "sin", y bio, "vida). Los factores abióticos más conspicuos son la precipitación (lluvia más nevadas) y temperatura; todos sabemos que estos factores varían grandemente de un lugar a otro, pero las variaciones pueden ser aún mucho más importantes de lo que normalmente reconocemos. No es solamente un asunto de la precipitación total o la temperatura promedio. Por ejemplo, en algunas regiones la precipitación total promedio es de más o menos 100 cm por año que se distribuyen uniformemente por el año. Esto crea un efecto ambiental muy diferente al que se encuentra en otra región donde cae la misma cantidad de precipitación pero solamente durante 6 meses por año, la estación de lluvias, dejando a la otra mitad del año como la estación seca. Igualmente, un lugar donde la temperatura promedio es de 20º C y nunca alcanza el punto de congelamiento es muy diferente de otro lugar con la misma temperatura promedio pero que tiene veranos ardientes e inviernos muy fríos. De hecho, la temperatura fría extrema –no temperatura de congelamiento, congelamiento ligero o varias semanas de fuerte congelamiento– es más significativa biológicamente que la temperatura promedio. Aún más, cantidades y distribuciones diferentes de precipitación pueden combinarse con diferentes patrones de temperatura, lo que determina numerosas combinaciones para apenas estos dos factores. Pero también otros factores abióticos pueden estar involucrados, incluyendo tipo y profundidad de suelo, disponibilidad de nutrientes esenciales, viento, fuego, salinidad, luz, longitud del día, terreno y pH (la medida de acidez o alcalinidad de suelos y aguas). Factores Bióticos Un ecosistema siempre involucra a más de una especie vegetal que interactúan con factores abióticos. Invariablemente la comunidad vegetal está compuesta por un número de especies que pueden competir unas con otras, pero que también pueden ser de ayuda mutua. Pero también existen otros organismos en la comunidad vegetal: animales, hongos, bacterias y otros microorganismos. Así que cada especie no solamente interactúa con los factores abióticos sino que está constantemente interactuando igualmente con otras especies para conseguir alimento, cobijo u otros beneficios mientras que compite con otras (e incluso pueden ser comidas). Todas las interacciones con otras especies se clasifican como factores bióticos; algunos factores bióticos son positivos, otros son negativos y algunos son neutros. Dinámica del ecosistema. El flujo de energía en el ecosistema es abierto, puesto que, al ser utilizada en el seno de los niveles tróficos para el mantenimiento de las funciones propias de los seres vivos, se degrada y disipa en forma de calor (respiración). En cambio, el flujo de materia es, en gran medida, cerrado ya que los nutrientes son reciclados cuando la materia orgánica del suelo (restos, deyecciones,...) es transformada por los descomponedores en moléculas orgánicas o inorgánicas que, bien son nuevos nutrientes o bien se incorporan a nuevas cadenas tróficas. Los elementos más importantes que forman parte de la materia viva están presentes en la atmósfera, hidrosfera y geosfera y son incorporados por los seres vivos a sus tejidos. De esta manera, siguen un ciclo biogeoquímico que tiene una zona abiótica y una zona biótica. La primera suele contener grandes cantidades de elementos biogeoquímicos pero el flujo de los mismos es lento, tienen largos tiempos de residencia. En cambio, el flujo a través de la parte biótica del ciclo es rápido pero hay poca cantidad de tales sustancias formando parte de los seres vivos. Ciclos Biogeoquímicos La mayor parte de las sustancias químicas de la tierra no ocurren en formas útiles para los organismos que viven en el planeta. Afortunadamente, los elementos y sus compuestos necesarios como nutrientes para la vida sobre la tierra, son ciclados continuamente en vías complejas a través de las partes vivas y no vivas de la ecósfera, y convertidas en formas útiles por una combinación de procesos biológicos, geológicos y químicos. Este ciclamento de los nutrientes desde el ambiente no vivo (depósitos en la atmósfera, la hidrosfera y la corteza de la tierra) hasta los organismos vivos, y de regreso al ambiente no vivo, tiene lugar en los ciclos biogeoquímicos (literalmente, de la vida (bio) en la tierra (geo), estos ciclos, activados directa o indirectamente por la energía que proviene del Sol, incluyen los del carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y del agua (hidrológicos). De este modo, una sustancia química puede ser parte de un organismo en un momento y parte del ambiente del organismo en otro momento. Por ejemplo, una de las moléculas de oxígeno que usted acaba de inhalar, puede ser una inhalada anteriormente por usted, o su abuela, o por un dinosaurio hace millones de años. En forma semejante, alguno de los átomos de carbono de la piel que cubre su mano derecha puede haber sido parte de la hoja de una planta, la piel de un dinosaurio o de una capa de roca caliza. Estos elementos circulan a través del aire, el suelo, el agua y los seres vivos. Gracias a los ciclos biogeoquímicos es posible que los elementos se encuentres disponibles para ser usados una y otra vez por otros organismos; sin estos la vida se extinguiría. 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. Hay tres tipos de interconectados. ciclos biogeoquímicos En los ciclos gaseosos, los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera (agua) y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia en horas o días. Los principales ciclos gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno. En los ciclos sedimentarios, los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre (suelo, rocas y sedimentos) la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en estos ciclos, generalmente reciclados mucho más lentamente que en los ciclos atmosféricos, porque los elementos son retenidos en las rocas sedimentarias durante largo tiempo, con frecuencia de miles a millones de años y no tienen una fase gaseosa. El fósforo y el azufre son dos de los 36 elementos reciclados de esta manera. En el ciclo hidrológico; el agua circula entre el océano, el aire, la tierra y los organismos vivos, este ciclo también distribuye el calor solar sobre la superficie del planeta. Aunque el carbono es un elemento muy raro en el mundo no viviente de la tierra, representa alrededor del 18% de la materia viva. La capacidad de los átomos de carbono de unirse unos con otros proporciona la base para la diversidad molecular y el tamaño molecular, sin los cuales la vida tal como la conocemos no podría existir. Fuera de la materia orgánica, el carbono se encuentra en forma de bióxido de carbono (CO2) y en las rocas carbonatadas (calizas, coral). Los organismos autótrofos -especialmente las plantas verdes- toman el bióxido de carbono y lo reducen a compuestos orgánicos: carbohidratos, proteínas, lípidos y otros. Los productores terrestres obtienen el bióxido de carbono de la atmósfera y los productores acuáticos lo utilizan disuelto en el agua (en forma de bicarbonato, HCO3-). Las redes alimentarias dependen del carbono, no solamente en lo que se refiere a su estructura sino también a su energía. En cada nivel trófico de una red alimentaria, el carbono regresa a la atmósfera o al agua como resultado de la respiración. Las plantas, los herbívoros y los carnívoros respiran y al hacerlo liberan bióxido de carbono. La mayor parte de la materia orgánica en cada nivel trófico superior sino que pasa hacia el nivel trófico "final", los organismos de descomposición. Esto sucede a medida que mueren las plantas y los animales o sus partes (por ejemplo, las hojas). Las bacterias y los hongos desempeñan el papel vital de liberar el carbono de los cadáveres o de los fragmentos que ya no podrán utilizarse como alimento para otros niveles tróficos. Mediante el metabolismo de los animales y de las plantas se libera el bióxido de carbono y el ciclo del carbono puede volver a comenzar. Relaciones Intra e interespecíficas Los seres vivos que integran las comunidades biológicas tienen necesidades vitales como alimentarse, crecer y reproducirse. Para satisfacerlas deben disponer de agua, aire, luz, alimento y un espacio o territorio. Como esas necesidades son comunes a todos los individuos de la misma especie y también a los de especies diferentes, se establecen entre ellos relaciones que pueden ser de dos tipos: Intraespecíficas: Se producen entre los individuos de la misma especie. Interespecíficas: Entre individuos de distintas especies. LAS RELACIONES INTRAESPECÍFICAS Pueden ser de lucha o antagonismo, o de beneficio o ayuda. Antagonismo. Cuando algún elemento vital, como la luz, el agua, el alimento o el espacio, no existe en cantidad suficiente para satisfacer las necesidades de todos los individuos de una población, se establece entre ellos una lucha o competencia. Los animales también compiten entre sí por diversas causas: una de ellas es el alimento. Cuando el recurso escasea o cuando aumenta el número de individuos de una población, la lucha por conseguir alimento es cada vez mayor. De este modo se van eliminando los más débiles o los menos adaptados. La territorialidad. Se asocia a la búsqueda de alimento o reproducción. Cada especie utiliza señales específicas. Como olores, sonidos, etc. Relaciones de ayuda o cooperación Es frecuente en algunas poblaciones la formación de agrupaciones transitorias o permanentes. Relaciones familiares Se establecen relaciones de reproducción o de cuidado de la prole. Existen varios tipos: Parentales monógamas: macho y hembra con sus crías. Parentales polígamas: macho con varias hembras y sus crías. Matriarcales: hembra con sus crías Relaciones gregarias. La vida en grupo El grupo es un conjunto de individuos que desarrolla actividades comunes y tienen comportamientos semejantes. Las ventajas de la vida en grupo son numerosas: - Defensa ante el ataque - Defensa contra las inclemencias del tiempo - Mayor facilidad para procurar alimento - Favorece la reproducción Relaciones estatales. Sociedades La sociedad está integrada por un conjunto de individuos que se comunican entre sí por medio de diversos estímulos y entre los cuales existe una especialización de tareas y una jerarquía social. Los casos de organización social más elevada están dados por las hormigas, las abejas y las avispas. Relaciones coloniales. La población de individuos se asocia de manera extrema de forma que llegan a formar una unidad, es decir un organismo común. También puede haber una división del trabajo o simplemente una unión defensiva. Es el caso de los corales, o los pólipos. BIBLIOGRAFIA. http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Bioma.htm http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Biosfera.htm http://www.monografias.com/trabajos29/bioticos-abioticos/bioticos-abioticos.shtml http://benitobios.blogspot.com/2008/09/relaciones-intra-e-interespecficas.html http://es.wikipedia.org/wiki/Ecolog%C3%ADa_de_comunidades http://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/04Ecosis/100Ecosis.htm http://www.biologia.edu.ar/ecologia/CICLOS%20BIOGEOQUIM.htm