ley de hardy

TEMA 4
POBLACIONES. COMUNIDADES VEGETALES Y ANIMALES.
ECOSISTEMAS
Bibliografía complementaria:
-
Heinrich, D; Herat, M. (1990): Atlas de ecología. Alianza editorial. Madrid. 296 págs (pp. 60-80)
Lacoste, A.; Salanon, R. (1981): Biogeografía. Oikos Tau. Barcelona. 272. págs. (pp. 75-85)
Margalef, R. (1986): Ecología. Omega. Barcelona. 952 págs. (pp. 575-780)
1. ESTUDIO DE POBLACIONES
La demoecología estudia las poblaciones a través del conocimiento de los factores
que influyen en las relaciones entre los seres vivos de un determinado espacio.
Comprende:
a) genética de poblaciones
b) dinámica de poblaciones
c) relaciones en el espacio
1.1.
Genética de poblaciones
Estudia la regularidad de las variaciones genéticas en el seno de una población y de
los factores evolutivos que influyen en la frecuencia de los genes
LEY DE HARDY-WEINBERG
La población ideal es la que cumple con
- Frecuencia genética constante
- Es rica en individuos para evitar desviaciones al azar en las frecuencias
- Panmixia, cada individuo debe poseer la mínima oportunidad de
emparejamiento
- Exclusión de la mutación y la selección
- No existen las migraciones, no se entremezclan organismo extraños
Pero:
a) La variabilidad en el seno de la población es el punto de partida de la
evolución, al sobrevivir los más aptos en el medio que va cambiando (selección
natural/Darwin)
b) En el interior de su área, la especie desarrolla sus poblaciones en un variado
número de hábitats locales (BIOTOPOS) condicionados por los factores del
medio
c) La diferenciación de los biotopos causa la discontinuidad fisiológica y
morfológica de los individuos que se debe a:
 La acomodación: capacidad de una especie para armonizar con las
condiciones del medio desarrollando caracteres no hereditarios
llamados modificaciones, ECOFENES, que expresa la plasticidad
fenotípica.
 La adaptación: diferenciación entre razas distintas, genéticamente
adaptadas a las condiciones especiales del medio por desarrollo de
caracteres hereditarios a partir de la mutación, ECOTIPOS (Turesson,
1922),
que
expresa
la
adaptación
genotípica
mediante
FISIOECOTIPOS ( si solo aparece la diferenciación a nivel fisiológico) y
MORFOECOTIPOS
morfológico)
(si
solo
aparece
la
diferenciación
a
nivel
LEY DE GOTTE TURESSON (1930)
Plantas de la misma especie en hábitats diferentes pueden diferir en su morfología y
fisiología en:
- todas las diferencias son fenotípicas (las semillas responderán
como los individuos residentes en el último lugar)
- Las diferencias son genéticas: si se intercambian semillas de
dos hábitats las plantas maduras mantendrán la forma y
fisiología de su hábitat original
- Combinaciones de determinación fenotípica y genotípica: en
situaciones naturales es el más común
1.2.
Dinámica de poblaciones
La dinámica de la poblaciones puede ser natural si se refiere a la relación
nacimientos/muertes
o
espacial
si
lo
que
considera
son
las
inmigraciones/emigraciones.
1.2.1. Dinamica natural
Natalidad potencial: mayor descendencia intraespecífica posible de una población
ideal
Mortalidad potencial: seres vivos de una población ideal que mueren eu un
determinado tiempo en el seno de una especie
Natalidad/mortalidad ecológica real: es la que está condicionada por los factores
ambientales. La natalidad ecológica es menor que la potencial y la mortalidad
ecológica real mayor que la potencial.
Natalidad general: nacimientos reales de individuos de una población por unidad de
tiempo
Natalidad específica: descendencia de un individuo
Mortalidad general: muertes reales de individuos de una población por unidad de
tiempo
No existe la mortalidad específica.
La curva de mortalidad o supervivencia expresa el número de individuos que
quedan de una población conforme pasa el tiempo.
Tasa general de crecimiento: relación entre la natalidad general y la mortalidad
general de una población.
Una población sin condicionamiento ambiental crece exponencialmente. La capacidad
ambiental K (Kapazitätsgrazen) restringe el crecimiento (crecimiento logístico).
Cuando los valores de K se sobre pasan se alcanza la superpoblación y los valores
caen entonces por debajo de K.
Una vez alcanzada la K una población puede evolucionar:
- manteniéndose en el mismo nivel mucho tiempo
- aumentando lentamente (adaptación progresiva al medio)
- declinando e incluso extinguiéndose
- fluctuando regular o irregularmente en torno a la K: las
condiciones de equilibrio se deterioran temporalmente, pero
después de una reducción del número de individuos mejora lo
suficiente para aumentar la población.
Tipo de fluctuaciones por la amplitud:
a) oscilaciones regulares e insignificantes de los valores de densidad con los años
en torno a la tasa de crecimiento
b) Fluctuaciones fuertes e irrgulares
Las poblaciones en su crecimiento tienen dos estrategias fundamentales:
a) estrategas de la r o ratio endógena de multiplicación:
- son oportunistas
- colonizan rápidamente hábitats que cambian rápidamente con
el tiempo
- tienen grandes descendencias con gran consecución de
generaciones
- están mínimamente adaptados a las variaciones del medio,
alcanzando tasa de mortalidad catastróficas
- Tiene una temprana capacidad reproductiva, y generalmente
en una sola ocasión: semelparitismo
- Longevidad corta, alrededor de un año
- Talla corporal diminuta
b) estrategas de la K
- son persistentes
- ocupan hábitats estables con cambios predecibles
- distribución y densidad específica regulada por la competencia
y compartimentos territoriales
- las superpoblaciones se equilibran con migraciones y las
pérdidas repentinas con un aumento de las tasas de
reproducción
- tienen poca descendencia y tardan tiempo en alcanzar la
madurez sexual
- reproducción bisexual retardada por estadios inmaduros, pero
se puede repetir en una misma generación: iteroparitismo
- la tasa de reproducción esta en función del tamaño
La estructura de la población se realiza a través del censo de la distribución por
sexos y edades: pirámides de edad.
Una vez alcanzada la K una población puede evolucionar:
1. Manteniendose en el mismo nivel mucho tiempo
2. Aumentando lentamente: adaptación progresiva al medio
3. Declinar e incluso extinguirse
4. Fluctuar regular o irregularmente: aquí las condiciones de equilibrio se
deterioran temporalmente, pero después de una reducción del número de
individuos mejoran lo suficiente para aumentar la población.
Tipo de fluctuaciones según la amplitud:
- Curva plana: pequeñas fluctuaciones del nivel de equilibrio
indican que en la naturaleza nunca hay nada constante. La
línea K es teórica y representa una media.
- Curva cíclica: amplitud considerable y regular
- Curva irruptiva: amplitud irregular, con claros periodos de
disminución o aumento acentuado
Tipo de fluctuaciones según el tiempo:
- Estacionales o fenofases: durante el ciclo anual
- Anuales: de un año a otro
- Seculares: de nueve a diez años en la relaciones predadorpresa, y de 4 años en las relaciones herbívoro-vegetación.
2. BIOCENOSIS: LAS COMUNIDADES
Comunidades de seres vivos animales y vegetales que en un lugar dado comparten
unas mismas condiciones generales de vida (Moebius, 1877)
Relaciones de las comunidades de seres vivos con el medio ambiente. Su espacio
vital es el BIOTOPO.
Nicho ecológico (Elton, 1926): <lugar de entorno abiótico y sus relaciones con su
alimento y sus enemigos. En el de desarrollan las relaciones interespecíficas e
intraespecíficas.
2.1. Relaciones intraespecíficas
Las que establecen vínculos entres seres de la misma especie, como las relaciones de
reproducción. Establecen comunidades de ventajas recíprocas que aumenta el éxito
de los integrantes en las llamadas alianzas:
- Sociedades de emigración
- Asociaciones de durmientes e invernantes
- Sociedades cazadoras y depredadoras
- Sociedades reproductoras y de cría
O situaciones de competencia: dependen de la densidad
2.2. Relaciones interespecíficas
Las que establecen vínculos entres seres de distintas especies. Las relaciones
comprenden desde el usufructo a la depredación.
Probiosis
Relaciones
interespecíficas
No hay daño
entre los
organismos
Parabiosis
Metabiosis
Simbiosis
(mutualismo)
parioquia
epoiquia
sinoiquia
entoiquia
foresia
comensalismo
ectosimbiosis
Por higiene
relacionados
endosimbiosis
Hay daño en
alguno de los
organismos
relacionados
Indirecta
Interferencia
Directa
Competencia
Parasistismo
Depredación
Por protección
Por alimento
Polinizante
Por alimento
Metabólica
Probiosis (usufructo): favorece a una especie sin perjuicio de la otra:





paroiquia: colonización proximal de otras especies para obtener la
protección de enemigos
epoiquia: colonización superficial, como algas, líquenes, bromelias en
las plantas o los cirrípedos sobre la superficie de las ballenas en los
animales
sinoiquia: hospedaje de los nidos de otros animales sin perjudicarles
entoiquia: hospedaje de protección en las cavidades del interior de
individuos (cangrejos y peces que se hospedan dentro de las holoturias
foresia: organismo sésiles que se sirven de otros para su transporte,
sin perjudicarle (Anopheles, la malaria)
Parabiosis: los animales dependen fuertemente de otros

Comensalismo: buitres e hienas dependen de los carnívoros para
devorar los restos de sus presas
Metabiosis: la actividad vital de una especie es una condición indispensable para la
existencia de otras, aunque ambas especies no se perjudican entre sí. Aves que
ocupan las cavidades de otras porque ellas por su pico blando no pueden
Simbiosis: relación por la que se establecen ventajas recíprocas, hasta alcanzar el
Mutualismo, donde las relaciones vitales ventajosas entre especies que pueden llegar
a ser tan estrechas que resulten indispensable para la vida de una de ellas
(polinización). Se agrupa la simbiosis en:


Ectosimbiosis: uno de los socios permanece en el exterior del otro.
Puede ser por higiene, por protección (la anémona), por alimento
(trofobiosis, el caso de las hormigas y los pulgones cambiando alimento
–hidromiel- por protección) o por polinización.
Endosimbiosis: uno de los socios vive en el interior de otro. Puede ser
por alimento (bacterias en el intestino) o metabólicas (corales y
zooxantelas)
Antibiosis: uno de los dos organismos que conviven resulta dañado
a) Antibiosis indirecta:
- Interferencia: surgen limitaciones en sus requerimientos de
espacio al aumentar la densidad de los congéneres de su
especie, respecto a otra. Da lugar a comportamientos
agresivos y estrés social.
-
Competencia:
competición
por
los
recursos
por
emplazamiento (luz, agua, nutrientes), alimento, habitáculos,
nidificaciones.. Cada especie procura su nicho ecologico
(lugar funcional en el que desarrolla su biocenosis).
b) Antibiosis directa:
- Parasitismo: sobre o dentro del huésped. Cuando da cuadros
de enfermedad, se habla de patogenia, y va asociada a ciclos
de desarrollo y alternancia de generaciones. El parasitismo
puede ser:
por su relación de dependencia con el huésped:
-1- facultativo: no dependen de un huésped pero pueden
infectarlo y provocar su muerte.
-2- obligado: necesitan el huésped.
Por su posición:
-1- Ectoparásitos
-2- Endoparásitos
Por la intensidad del parasitismo:
-1- Holoparasitos, no pueden vivir sin el hospedante
-2- Hemiparásitos, solo requieren una parte de los nutrientes
del huésped
-
Depredación: relaciones de predador-presa. Cadenas
tróficas: productores primarios y consumidores de primer
(herbívoros),
segundo (carnívoros)
y tercer
orden
(superpredadores).
3. EL ECOSISTEMA
Es una estructura de acción global constituida por seres vivos y por su entorno
inorgánico que, aun siendo abierta, está dotada de un cierto grado de autorregulación
(Ellenberg, 1973)
BIOCENOSIS  ECOSISTEMA  COMPLEJO DE ECOSISTEMAS 
BIOMAS  BIOSFERA
Complejo de ecosistemas: tienen origen común y procesos dinámicos semejantes
Bioma: espacios vitales geográficos de paisaje unitario
Ciclos biogeoquímicos: ciclos de materia en un ecosistema. El carbono (C),
oxígeno (O), e hidrógeno (H) constituyen el 97% de la masa citoplasmática, de ahí la
importancia del Ciclo del carbono, ciclo del oxigeno y el ciclo del agua (que
engloba al H)
El N nitrógeno es un componente estructural de los aminoácidos y proteínas: acido
ribonucléico (ARN) y ácido desoxirribonucléico (ADN) del material genético. De ahí la
importancia del ciclo del nitrógeno para la vida. De igual manera el fósforo (P) juega
un papel muy importante en el metabolismo para generar moléculas de ATP, ricas en
energía y fácilmente transportables: ciclo del fósforo.
Otros ciclos importantes son el del calcio (Ca) (procesos metabólicos, impulsos de
células nerviosas y consatituyente de huesos y músculos) y el del azufre (S)
(componente estructural de aminoácidos)
1.1.
Teoría de Biogeografía insular
Un ecosistema crece hasta alcanzar su condición de equilibrio. Una vez alcanzada
ésta, se mantendrá hasta que cambien sus condiciones por una invasión masiva.
Las fases de colonización de una especie son:
1. ISLAS DE PASO o intercambio biótico. Constituyen hábitats marginales
2. INVASIBILIDAD: Si el nicho al que pertenecen las especies está cerrado
(ocupado por otra especie) puede optar por:
a) cambiar su preferencia y buscar otro nicho
b) desarrolla su elasticidad ecológica: si hay relajamiento se produce una
liberación ecológica, si hay competidores se produce un
desplazamiento ecológico. Todo ello da lugar a una SELECCIÓN
NATURAL
3. ADAPTACION: tiene tres subfases:
a) Efecto fundacional: variación genotípica o aumentar la r
b) Adaptación: pérdida del poder de dispersión y especialización en
hábitats
c) Especialización: se convierten en generalistas o especialistas. Si
fracasan se extinguen, si tienen éxito crean una nueva condición de
equilibrio en el ecosistema, hasta que se produce una nueva invasión
de colonizadores.