RELACIONES BIÓTICAS EN EL ECOSISTEMA 1. AUTORREGULACIÓN DEL ECOSISTEMA Un ecosistema es un sistema capaz de regularse. Si consideramos un ecosistema en el que tan sólo existieran productores, su crecimiento dependería de la disponibilidad de recursos. Crecerían hasta que se agotasen decayendo el número de individuos y volviendo a aumentar posteriormente a medida que hubiera una recuperación de los recursos disponibles. Si añadimos un segundo nivel trófico, los hebívoros, estos impedirán que los productores lleguen a agotar los recursos, ya que su número disminuirá por la acción de los herbívoros. Si añadimos un tercer nivel, los carnívoros, controlarán a los herbívoros e indirectamente a los productores. El resultado es que el ecosistema muestra unas variaciones menos drásticas en el número de individuos porque cada población controla a aquellas de las que se alimenta. 2. POBLACIONES Y DINÁMICA DE POBLACIONES Definimos una población como el conjunto de individuos de la misma especie que viven en un lugar determinado y que se reproducen entre sí. El crecimiento de las poblaciones viene determinado por las tasas de natalidad (TN) y de mortalidad (TM), principalmente, de acuerdo con la siguiente expresión: Nt+1 = Nt (1 + r) En donde “r” se denomina potencial biótico que es la (TN – TM). Cuando sea r > 0 la población crecerá. Si es r < 0 la población disminuirá. Cuando sea r = 0 la población estará en una situación estable. Las poblaciones no crecen indefinidamente sino que llega un momento en el que debido a la limitación de espacio, nutrientes, etc, la población alcanza el máximo valor de individuos que puede soportar el ecosistema. A este límite los denominamos “límite de carga” K. La expresión matemática que incorpora el límite de carga al crecimiento de una población quedaría: Nt+1 = Nt (1 + r*(k- Nt /k)) Al conjunto de factores que impiden que la población continúe creciendo indefinidamente y que determina un límite en el crecimiento se denomina “resistencia ambiental”. La resistencia ambiental puede ser debida a factores externos a la población o internos. Factores externos: factores bióticos como la presencia de depredadores, enfermedades, competencia interespecífica y factores abióticos como cambios de clima, escasez de alimentos, modificiaciones del habitat, escasez de agua, etc. Los factores internos como la densidad de la población que afecta negativamente a los hábitos reproductores. Dependiendo del potencial biótico de las poblaciones se pueden diferenciar dos tipos de especies. Los estrategas de la r que son organismos con un potencial biótico elevado. Son organismos que tienen muchas crías, que no son cuidadas por lo que la tasa de mortalidad durante la etapa juvenil es muy elevada. Son organismos de pequeño tamaño que si las condiciones son buenas aumentan rápidamente la población. Son los organismos que denominamos oportunistas y causan las plagas. Los estrategas de la K son organismos son un potencial biótico bajo. Tienen pocas crías que cuidan y una gran parte sobrevive. Son organismos de gran tamaño, y dan estabilidad a los ecosistemas. VALENCIA ECOLÓGICA Y LÍMITE DE TOLERANCIA Se define la valencia ecológica como el intervalo de tolerancia de una especie respecto a un factor cualquiera del medio (luz, humedad, temperatura, elementos químicos, salinidad, pH, etc.) que actúa como factor limitante. Dentro de estos límites de tolerancia existen unos valores intermedios en los que la población puede presentar el máximo desarrollo. Dependiendo de la amplitud de la valencia ecológica se clasifican a las especies en dos grupos: Especies eurioicas. Son aquellas con límites de tolerancia amplios, que son poco exigentes. Suelen ser estrategas de la r. Son las especies generalistas. Especies estenoicas. Son las especies con límites de tolerancia estrechos, que son muy exigentes respecto a los factores ambientales. Suelen ser estrategas de la k siendo especialistas. 3. INFLUENCIA DE LAS RELACIONES BIÓTICAS EN LAS POBLACIONES En los ecosistemas el conjunto de las poblaciones que los constituyen forman la comunidad. Estas poblaciones interaccionan entre ellas influyéndose mutuamente en su desarrollo. Es lo que se denomina en ecología los factores bióticos. Se diferencian las relaciones intraespecíficas, o relaciones entre individuos de la misma especie. Estas relaciones determinan los agrupamientos de los individuos en: - Familias y clanes - Colonias - Sociedades Entre ellas se establecen además relaciones de competencia, al luchar por el mismo recurso. Este puede ser el territorio, la comida, el apareamiento. Las relaciones interespecíficas - Depredación: uno de los individuos (depredador) mata al otro (presa) para alimentarse. Es una relación (+, -) lo que indica que uno sale perjudicado y el otro beneficiado. - Parasitismo: uno de los organismos (parásito), que normalmente es más pequeño que el otro (huésped), del que se alimenta y le causa un perjuicio, aunque no la muerte. Pueden ser ectoparásitos o endoparásitos. Es una relación (+, -). - - - Simbiosis: se da cuando la asociación es permanente constituyendo ambos organismos un todo orgánico. Es una relación (+, +). Mutualismo: normalmente es una asociación trófica en la que los dos organismos salen beneficiados. Animales que se alimentan de los parásitos de otros. Es una relación (+, +). Comensalismo: una especie se aprovecha del sobrante de la comida y otros productos de otra especia. Es una relación (+, 0). Tanatocresis: una especie obtiene un beneficio de otra de la que utiliza los cadáveres, piezas esqueléticas, excrementos, etc. pero no para comerlos sino para otros usos. Es una relación (+, 0). Foresia: una especie de menor tamaño se aprovecha de otra que la transporta. Es una relación (+, 0). Competencia: Cuando dos especies precisan del mismo recurso y perjudicándose mutuamente. Siempre sale beneficiada una de ellas, pudiendo llegar a desaparecer la otra. Es una relación (+,-). La relación de depredación fue estudiada por los ecólogos norteamericanos Loca y Volterra que desarrollaron un modelo matemático en el que se observaba cómo las poblaciones de ambos estaban interrelacionadas, produciéndose oscilaciones periódicas en sus poblaciones que dependían del aumento o disminución de sus respectivas poblaciones. 4. NICHO ECOLÓGICO Se define el nicho ecológico como el conjunto de circunstancia, relaciones con el ambiente, conexiones tróficas y funciones ecológicas que definen el papel desempeñado por una especie en un ecosistema. Suele compararse con la profesión que desarrolla un individuo en la sociedad. Junto al concepto de nicho se destaca el de hábitat que corresponde con el lugar donde vide una especie. Siguiendo la comparación se correspondería con la dirección de una persona en su población de residencia. Se distingue en el concepto de nicho dos alternativas: Nicho potencial que es aquel que reuniría todas las condiciones óptimas para el desarrollo de una especie. Para ello los valores de todos los factores ambientales deberían de estar en el óptimo para su valencia ecológica. Nicho ecológico (real) que es el que ocupa una especie en un ecosistema concreto. 5. LA BIODIVERSIDAD La biodiversidad es un concepto que se acuñó en la Conferencia de Río de Janeiro de 1992 en el que se ampliaba el concepto de diversidad ecológica. La diversidad cuantifica el número de especies que hay en un ecosistema y el número de individuos por el que cada especie está representada. Es decir cuanto mayor sea el número de especies que se encuentran en un ecosistema y más numerosas sean las poblaciones que constituyen mayor será la diversidad. La biodiversidad, a partir de 1992, comprendía: La variedad de especies que hay en la Tierra y el número de individuos de cada especie. Es decir la diversidad ecológica. La variedad de ecosistemas que existen en la Tierra. La variedad genética que poseen los individuos y las poblaciones. Esta diversidad genética es muy importante ya que permite adaptarse a las especies a las diferentes condiciones ambientales y evolucionar. CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE LA BIODIVERSIDAD La sobreexplotación: De los bosques con fines madereros; de los suelos por prácticas agrícolas inadecuadas; de los seres vivos por exceso de caza, pesca, coleccionismo o comercio ilegal de especies protegidas. Alteración y destrucción de habitats por: cambios en los usos del suelo. para instaurar usos agrícolas, ganaderos, industriales, urbanísticos, construcción de infraestructuras. Alteración por fragmentación de los habitats por las obras realizadas en ellos, principalmente de infraestructuras (carreteras, ferrocarriles, canales, vallas, etc.). Contaminación de las aguas, atmósfera, suelos. Introducción y sustitución de especies: Introducción de especies foráneas o sustitución de las especies naturales por variedades seleccionadas artificialmente bien por cruces dirigidos o más recientemente por ingeniería genética. MEDIDAS PARA EVITAR LA PÉRDIDA DE LA BIODIVERSIDAD Establecer espacios protegidos. Realizar estudios sobre el estado de los ecosistemas: Huella ecológica, índice del Planeta Viviente, indicadores PER. Decretar leyes de protección de la naturaleza y su cumplimiento. Ejemplos de ellas con el convenio CITES de especies protegidas en peligro. Creación de bancos de genes y semillas. Fomento del ecoturismo. 6. LAS SUCESIONES ECOLÓGICAS Se denomina sucesión ecológica al conjunto de cambios que sufren los ecosistemas como consecuencia de los cambios ambientales o bien de las alteraciones que se producen en él por acontecimientos puntuales, como catástrofes naturales o desencadenadas por el hombre. Se denomina madurez ecológica al estado en el que se encuentra un ecosistema en un momento determinado de la sucesión ecológica. La sucesión ecológica comienza en unos estadios iniciales y poco maduros, en los que predominan las especies generalistas (euriocicas) evolucionando a estados de mayor complejidad con más número de especies. El último nivel de complejidad recibe el nombre de comunidad clímax, que representa el de máximo equilibrio con el medio y al que tienden todos los ecosistema naturales. Se puede producir un proceso inverso, debido también a causas naturales o provocadas por el hombre, que consiste en una vuelta a etapas más simples que se conoce con el nombre de regresión. TIPOS DE SUCESIONES Sucesiones primarias Sucesiones secundarias LOS BIOMAS En la biosfera podemos diferenciar grandes ecosistemas que se ocupan amplias superficies en la Tierra y que se corresponden con las grandes zonas climáticas: son los biomas. Diferenciamos a su vez los biomas terrestres, dulceacuícolas, de interfase y por último los marinos. BIOMAS TERRESTRES BIOMAS CARACTERÍSTICAS FLORA FAUNA Desierto Bosque mediterráneo Pradera (estepa, sabana) Bosque tropical o pluvisilva Bosque caducifolio Taiga Tundra BIOMAS DULCEACUÍCOLAS BIOMAS ESTRATOS LÉNTICOS Lagos y aguas estancadas Zona litoral Zona limnética Zona profunda CARACTERÍSTICAS BENTOS PLANCTON NECTON LÓTICOS Aguas corrientes BIOMAS DE INTERFASE BIOMAS CARACTERÍSTICAS FLORA FAUNA ESTUARIOS Y MARISMAS BIOMAS MARINOS BIOMAS ESTRATOS ZONA NERÍTICA SUPRALITORAL Encima de la pleamar LITORAL Entre la pleamar y la bajamar INFRALITORAL Por debajo de la bajamar BENTOS PLANCTON NECTON ZONA PELÁGICA EPIPELÁGICO Parte eufótica (con luz) (200 m profundidad) BATIPELÁGICO Parte afótica (sin luz) ABISOPELÁGICO Profundidad mayor a 2.000 m.