ECOLOGÍA La BIOSFERA en realidad no es una capa de la Tierra
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Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo ECOLOGÍA 1 La BIOSFERA en realidad no es una capa de la Tierra; es el conjunto de todos los ecosistemas existentes en la Tierra, es decir, de todos los seres vivos junto con el medio en el que viven. Por eso, la biosfera es parte de la corteza terrestre, pero también es parte de la hidrosfera y de la atmósfera. Las principales características de la Biosfera son: La diversidad, llamada BIODIVERSIDAD, es decir, la gran variedad de seres vivos y de formas de vida que se pueden encontrar en nuestro planeta. La interrelación y el equilibrio entre todos los componentes de la Biosfera, responsable de que cada alteración que se produce en un lugar determinado pueda extenderse por toda la biosfera. La maravillosa diversidad de los seres vivos ha planteado un tremendo desafío a los científicos: tratar de explicar las causas y la distribución geográfica de esa biodiversidad. La distribución actual de la vida en la Tierra refleja la etapa más reciente de muchos procesos planetarios complejos ocurridos en tiempos geológicos. Estos procesos implican cambios considerables en la disposición y en la forma de los continentes, en los sistemas climáticos y de circulación marina, e incluyeron eventos catastróficos. La intervención humana reciente y actual puede incluirse en esta última categoría de eventos por su intensidad, su amplitud y su velocidad de ocurrencia. La biosfera es una película delgada sobre la superficie del planeta, de irregular grosor y densidad. Está afectada por la posición y movimientos de la Tierra en relación con el Sol y por los movimientos del aire y del agua sobre la superficie de la Tierra. Estos factores provocan grandes diferencias de temperatura y precipitaciones de un lugar a otro y de una estación a otra. También hay diferencias en las superficies de los continentes, tanto en composición como en altitud. Estas diferencias se reflejan en diferencias en los tipos vegetales y animales que se encuentran en las distintas partes de la biosfera. La vida en tierra firme Los patrones característicos de la vida en la tierra firme están determinados principalmente por factores físicos. La temperatura y las precipitaciones tienen consecuencias inmediatas para los organismos terrestres. Los principales determinantes de las formas de vida vegetal en las distintas regiones de la biosfera son la temperatura, que disminuye al aumentar la latitud, y las precipitaciones. Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo La composición de minerales de la superficie terrestre es un factor fundamental en el crecimiento de las plantas y de otros organismos vivos y las cadenas de montañas de los continentes determinan en gran medida la distribución de las precipitaciones. 2 La temperatura media de la atmósfera varía con la latitud y con la altura. Esto tiene consecuencias importantes para la distribución de los organismos terrestres. Biogeografía histórica La distribución de los organismos en la Tierra es el resultado de muchos procesos. Los principales fenómenos a los que es posible relacionar la distribución pasada y presente de los organismos son: la deriva continental (Movimiento gradual de los continentes que ha ocurrido durante centenares de millones de años.), los cambios climáticos, los procesos tectónicos, los eventos catastróficos y la acción antropógena, es decir, o de origen humano. Durante mucho tiempo los naturalistas intentaron explicar las causas de la distribución geográfica de los organismos que habitan la Tierra. La biogeografía histórica es la disciplina que se ocupa específicamente de analizar esta problemática. La teoría de la deriva continental postula que la forma y la posición de los continentes no es permanente. Hace 200 millones de años existía hipotéticamente sólo una única gran masa continental donde las floras y las faunas estaban en potencial contacto e intercambio, y las corrientes marinas circulaban libremente a su alrededor homogeneizando los climas. El supercontinente se fue fragmentando y redistribuyendo sobre el planeta, y sus fragmentos fueron arrastrados por esas lentas corrientes, aproximándolos o separándolos, proceso que continúa en la actualidad. Por este proceso, las faunas y las floras que previamente habían estado geográficamente interconectadas pasaron a tener distribución disyunta y a evolucionar independientemente. La fragmentación de los continentes influyó profundamente sobre los climas planetarios: distintos tipos de evidencias coinciden en indicar que cuando existía una única masa continental, los climas prevalecientes eran cálidos y húmedos. Luego de la fragmentación, nuevas barreras continentales comenzaron a retrasar el acceso de las principales corrientes marinas a las altas latitudes con lo que se fue perdiendo el papel homogenizador que tuvieron esas corrientes. En períodos relativamente recientes (menos de 50 millones de años), los climas de la Tierra se fueron diferenciando en tropicales, templados y fríos, y también en zonas secas y húmedas. En los últimos dos millones de años, las oscilaciones climáticas se hicieron más violentas y frecuentes (es la denominada Edad del Hielo, una novedad en la historia planetaria), lo que dio origen a las llamadas glaciaciones. Las causas para estas grandes oscilaciones parecen depender de fenómenos cíclicos que afectan a todo el planeta y del sistema solar. Las glaciaciones suelen tener efectos catastróficos sobre faunas y floras sujetas directamente a su influencia, a la vez que habilitan nuevas áreas que pueden ser colonizadas. Esto se debe al descenso del nivel de los mares ya que el agua tiende a acumularse en los polos en forma de hielo. El enfriamiento global también lleva a la fragmentación territorial de los ecosistemas planetarios. Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo La emergencia de grandes plegamientos se produjo por procesos de convergencia y choque de placas: el Himalaya, los Alpes y los plegamientos en áreas que rodean al Océano Pacífico entre los cuales se encuentran los Andes. Por una parte, establecieron barreras geográficas infranqueables para muchas especies pero, al mismo tiempo, constituyeron corredores que permitieron el intercambio de otras. La primera gran extinción en masa de especies de organismos en la Tierra ocurrió en el Precámbrico Superior, hace unos 670 millones de años. En aquella época, la vida animal se encontraba todavía diseminada y esa extinción en masa de especies de organismos diezmó la población de fitoplancton unicelular del océano, que fueron los primeros organismos que desarrollaron células con núcleos. La desaparición en masa de esta especie coincidió con un periodo en el que los glaciares cubrían muchas zonas del planeta. Cuando se fundió el hielo, casi al final del Precámbrico, apareció una gran diversidad de especies nuevas de organismos, cuyo aspecto era distinto a cualquier otro anterior. Casi todas las extinciones en masa de especies de organismos siguen a periodos de enfriamiento del planeta, sin embargo, no todo enfriamiento climático ha venido acompañado de una glaciación. Aunque los niveles del mar durante muchas extinciones no eran inferiores a los actuales, los niveles del mar sí se reducen considerablemente durante los periodos de glaciaciones porque grandes cantidades de agua del mar quedan atrapadas en las extensas superficies de hielo. Estas superficies reducen las áreas de hábitats de aguas poco profundas, generando condiciones de superpoblación y de escasez de reservas de alimentos por todo el planeta. Las bajas temperaturas restringen la distribución geográfica de las especies de organismos, que quedan confinadas en las zonas más cálidas en torno al ecuador de la Tierra. El registro fósil permitió detectar varios eventos de extinciones masivas de numerosos taxones; sus causas quedaron generalmente en el terreno de las hipótesis, inclusive una extinción ocurrida hace 65 millones de años: el impacto de uno o varios asteroides que habrían determinado la desaparición de los dinosaurios y de algunos otros grupos biológicos muy antiguos, como los amonites. Aunque está comprobada la existencia del asteroide, hay dudas sobre los alcances de su influencia, ya que su efecto no se detectó sobre la totalidad de la biota. Los mamíferos y las aves, por ejemplo, resultaron poco afectados. Se postulan también cambios rápidos en el ambiente, como podría ser una disminución en la concentración de oxígeno atmosférico. Otros eventos catastróficos como maremotos o una intensa actividad volcánica pudieron tener efectos más localizados. Entre los eventos calificables de catastróficos, por ser capaces de producir extinciones masivas, se contabilizan actualmente las actividades humanas, dado el ritmo y la velocidad con que se producen extinciones atribuibles directa o indirectamente a nuestra propia especie durante los últimos siglos. La velocidad de los cambios introducidos a escala planetaria impide generalmente el desarrollo de adaptaciones de las poblaciones, tales como los comportamientos migratorios, tolerancias a estrés ambientales, cambios de estrategias alimentarias u otros. Las actividades humanas pueden también explicar parte de los cambios en la distribución de especies y de comunidades –en particular, la disminución de sus áreas de distribución geográfica original–. Ciclos Biogeoquímicos El oxígeno es el elemento más abundante en masa en la corteza terrestre y en los océanos, y el segundo en la atmósfera. En la corteza terrestre la mayor parte del oxígeno se encuentra formando parte de silicatos y en los océanos se encuentra formando por parte de la molécula de agua, H2O. En la atmósfera se encuentra como oxígeno molecular (O2), dióxido de carbono(CO2), y en menor proporción en otras moléculas como monóxido de carbono (CO),ozono (O3), dióxido de nitrógeno (NO2), monóxido de nitrógeno (NO) o dióxido de azufre (SO2), por ejemplo, una toxina. Fue descubierta en 1774 por el químico británico Joseph Priestley e independientemente por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele; el químico francés Antoine Laurent de Lavoisier demostró que era un gas elemental realizando sus experimentos clásicos sobre la combustión. La vida en las aguas 3 Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo La vida comenzó en el agua, y aunque los organismos vivos han conquistado desde hace tiempo la tierra firme, la mayor proporción de la biosfera consiste en ambientes acuáticos y en sus habitantes. Los ambientes de agua dulce pueden ser clasificados en aguas corrientes (ríos y arroyos) y aguas quietas (lagos y estanques). Los ambientes marinos pueden ser clasificados en océanos y en litorales marinos. Dentro de estas grandes categorías hay, por supuesto, gran diversidad de hábitat, cada uno con su propio conjunto característico de organismos. Actualmente, se agrupan con el nombre de humedales todos los cuerpos de agua continentales, incluidas turberas, pantanos y cuerpos de agua artificiales, y los ambientes marinos hasta una profundidad de 6 metros con marea baja. Bajo esta categorización se distinguen 30 ambientes naturales y 9 artificiales. Los ríos y los cursos de agua se caracterizan por el agua en continuo movimiento. Pueden comenzar como descargas de estanques o lagos –como escurrimientos de las aguas de deshielo–, como drenaje de áreas montañosas o pueden surgir de manantiales (flujo de agua subterránea que emerge del basamento impermeable). El tipo de seres vivos en un curso de agua está determinado en gran medida por la velocidad de la corriente. En los torrentes, la mayoría de los organismos vive en los rápidos, donde los pequeños organismos fotosintéticos –algas y musgos– se adhieren a la superficie de las rocas. Muchos insectos, tanto formas adultas como inmaduras, viven bajo las rocas y gravas de los rápidos. Hay abundante oxígeno y nutrientes arrastrados por el flujo de las aguas para los pequeños organismos adaptados a la correntada. A medida que la corriente fluye, los rápidos son frecuentemente interrumpidos por remansos más tranquilos, donde se pueden acumular y descomponer materiales orgánicos. Pocas plantas pueden establecerse en los fondos movedizos de estos remansos, pero algunos invertebrados comúnmente se encuentran en o alrededor de ellas. Algunos organismos se mueven de un lado a otro entre los rápidos y los remansos. A medida que los cursos de agua se ensanchan y se hacen más lentos, comienzan a asumir características de lagos y estanques. Estos pueden ser pequeños estanques hasta lagos muy grandes que cubren miles de kilómetros cuadrados. Contienen tres zonas distintas: litoral, limnética y profunda. Los océanos cubren casi tres cuartas partes de la superficie de la Tierra. La vida se extiende hasta sus zonas más profundas, pero los organismos fotosintéticos se limitan a las zonas superiores iluminadas. El mar tiene una profundidad media de más de 3 km y, excepto por una fracción relativamente pequeña de la superficie, es oscuro y frío. Por consiguiente, la mayor parte de su volumen es habitado por bacterias, hongos y animales, y no por plantas. El agua de mar absorbe la luz rápidamente. Aun en agua transparente, menos del 40% de la luz alcanza una profundidad de un metro, y menos del 1% penetra más allá de los 50 metros. Primero son absorbidas las longitudes de onda roja, anaranjada y amarilla, de modo que sólo las longitudes de onda más cortas, la azul y la verde, penetran profundamente. Así, por debajo de profundidades de pocos metros sólo pueden crecer los organismos fotosintéticos capaces de utilizar esa franja del espectro electromagnético. Hay dos divisiones principales de vida en el océano abierto: la pelágica (de flotación libre) y la bentónica (habitante del fondo). Las principales corrientes oceánicas, que son producidas por una combinación de los vientos y la rotación de la Tierra, afectan profundamente la vida de los océanos y alteran el clima a lo largo de sus costas. Estos patrones de circulación de agua mueven corrientes de agua cálida hacia el norte y hacia el sur del Ecuador. Los bordes de los continentes se extienden de 10 a 20 km mar adentro. A lo largo de estos bordes, conocidos como plataformas continentales, llegan nutrientes lavados del suelo y la vida prolifera mucho más que en los mares abiertos. En latitudes templadas al borde del mar, donde los grandes productores primarios son las algas pardas, la productividad primaria neta es tan elevada como en la superficie terrestre. La región litoral o costera se divide en tres tipos generales a lo largo de la mayoría de las costas de las zonas templadas: costas rocosas, arenosas y fangosas. Los organismos que viven en las costas rocosas, por ejemplo, en los rápidos de los torrentes, suelen tener adaptaciones especiales que les permiten adherirse a las rocas. 4 Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo Las playas arenosas tienen menos habitantes porque las arenas están desplazándose continuamente. Sobre las playas arenosas crecen gramíneas que se extienden por medio de tallos subterráneos y son importantes para fijar las dunas. Los bosques templados mantienen una abundante vida animal. Los mamíferos más pequeños viven principalmente de nueces y otros frutos, de hongos e insectos. Los mamíferos mayores se alimentan de esos mamíferos más pequeños. Los herbívoros viven principalmente en las márgenes de los bosques, donde ramonean arbustos y plántulas. Por debajo del estrato basal se encuentra, a menudo, una capa superior del suelo rica en materia orgánica, compuesta principalmente de hojas y otras partes vegetales en descomposición y con una vida muy activa: insectos y otros animales en putrefacción, bacterias, protistas, hongos, gusanos y artrópodos que viven de esta materia orgánica. Las raíces de las plantas penetran en el suelo hasta grandes profundidades y le añaden materia orgánica cuando mueren. Los artrópodos carnívoros llevan fragmentos de sus presas a profundidades considerables en el suelo. Las miríadas de canales que dejan las raíces muertas, los hongos, las lombrices de tierra y otros pequeños animales que habitan el bosque convierten al suelo en una esponja que retiene el agua y los nutrientes. Las tierras donde existieron bosques caducifolios suelen ser buenas para la agricultura; por esa razón, sólo se conservan donde el relieve impide el uso agrícola. Ciclo del Nitrógeno 5 Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo Ciclo del Fósforo 6 Los seres vivos toman el fósforo (P) en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos. Éstos pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los animales. Cuando éstos excretan, los descomponedores actúan volviendo a producir fosfatos. Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar, en el cual lo toman las algas, peces y aves marinas, las cuales producen guano, el cual se usa como abono en la agricultura ya que libera grandes cantidades de fosfatos; los restos de las algas, peces y los esqueletos de los animales marinos dan lugar en el fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orogénicos. De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas para realizar sus funciones vitales. Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido. En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de ortofosfatos (H3PO4) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal), la lluvia puede transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos. El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano hacia tierra firme, un proceso medido en miles de años. El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato. Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo La proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, pero el papel que desempeña es vital. Es componente de los ácidos nucleicos como el ADN. Muchas sustancias intermedias en la fotosíntesis y en la respiración celular están combinadas con el fósforo, y los átomos de fósforo proporcionan la base para la formación de los enlaces de alto contenido de energía del ATP, se encuentra también en los huesos y los dientes de animales. Este elemento en la tabla periódica se denomina como "P". La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en los depósitos de rocas marinas. El fósforo como abono es el recurso limitante de la agricultura. Ya que este recurso no tiene reserva en la atmósfera, su extracción se ve limitada a los yacimientos terrestres (la mayor en Marruecos) y la gráfica de su producción mundial se parece a la de una extracción petrolera, en forma de campana. Con el uso actual se proyecta que se estará agotando por el 2050. Ciclo del Azufre El azufre forma parte de proteínas. Las plantas y otros productores primarios lo obtienen principalmente en su forma de ion sulfato (SO4 -2). Los organismos que ingieren estas plantas lo incorporan a las moléculas de proteína, y de esta forma pasa a los organismos del nivel trófico superior. Al morir los organismos, el azufre derivado de sus proteínas entra en el ciclo del azufre y llega a transformarse para que las plantas puedan utilizarlos de nuevo como ion sulfato. Los intercambios de azufre, principalmente en su forma de dióxido de azufre (SO2), realizan entre las comunidades acuáticas y terrestres, de una manera y de otra en la atmósfera, en las rocas y en los sedimentos oceánicos, en donde el azufre se encuentra almacenado. El SO2 atmosférico se disuelve en el agua de lluvia o se deposita en forma de vapor seco. El reciclaje local del azufre, principalmente en forma de ion sulfato, se lleva a cabo en ambos casos. Una parte del sulfuro de hidrógeno (H2S), producido durante el reciclaje local del sulfuro, se oxida y se forma SO2. 7 Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo 8 Población La población es un conjunto de organismos de la misma especie que ocupan un área más o menos definida y que comparten determinado tipo de alimentos. Aunque cada especie suele tener una o más poblaciones distribuidas cada una en un área predeterminada, no existe ningún impedimento para que dos poblaciones de una misma especie se fusionen ni tampoco para que una población se divida en dos. Crecimiento poblacional Es el aumento o disminución del número de individuos que constituyen una población. Las poblaciones tienen una tasa de nacimiento (número de crías producido por unidad de población y tiempo), una tasa de mortalidad (número de muertes por unidad de tiempo) y una tasa de crecimiento. El principal agente de crecimiento de la población son los nacimientos, y el principal agente de descenso de la población es la muerte. Cuando el número de nacimientos es superior al número de muertes la población crece y cuando ocurre lo contrario, decrece. Cuando el número de nacimientos es igual al de muertes en una población dada su tamaño no varía, y se dice que su tasa de crecimiento es cero. Teóricamente, el crecimiento de una población puede ser asombroso. Sin embargo, en condiciones naturales, existen múltiples factores que limitan su crecimiento y esto causa que las poblaciones se mantengan estables, sobre todo si se consideran largos periodos de tiempo y si se trata de poblaciones cerradas; es decir, aquéllas que carecen de individuos entrantes (inmigrantes) y salientes (emigración). A medida que crece una población, aumenta la competencia entre los individuos que la integran por la sencilla razón de que los alimentos y nutrientes son limitados. La tasa de crecimiento (r), de una población está determinada por cuatro factores: la tasa de natalidad (b); la tasa de mortalidad (d); la tasa de inmigración (i); y la tasa de emigración (e). Estas cuatro variables se relacionan en la fórmula general r = (b + i) – (d + e) Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo Densidad de población Es el número de individuos que constituyen la población en relación con alguna unidad de espacio; por ejemplo, tres leones por kilómetro cuadrado. Cuando una población no está regulada eficazmente por la serie de factores externos correspondientes, puede transformarse en plaga. Sin embargo, por lo común existe un equilibrio de las poblaciones naturales, en el cual juegan un papel decisivo los depredadores. A mayor densidad de población, mayor será la mortalidad ocasionada por los depredadores. Ver: Estrategias de sobrevivencia Los depredadores mantienen su población gracias a que, al volverse escasa una de las especies que les alimenta, lo común es que recurran a otras especies, con lo cual dan tiempo a que aquella se reponga y, a la larga, a unas oscilación alternada de las poblaciones alimenticias. Mientras mayor sea la diversidad, más presas alternativas tendrán los consumidores y más estable será el ecosistema. Cuando las cadenas alimenticias son lineares o simples, el sistema resulta extremadamente inestable. Ver: Distribución de los organismos en el medio Homeostasis de las poblaciones Uno de los fenómenos más asombrosos del ecosistema es lo que se llama homeostasis de las poblaciones. Originalmente acuñado por fisiólogos, el término homeostasis se refiere a la conservación de innumerables factores que constituyen lo que se conoce como el medio interno de los organismos. Ej: Una población de delfines. Mantener la temperatura de nuestro cuerpo (37° C) en cualquier clima es un fenómeno de homeostasis. Lo mismo ocurre con la conservación de una cierta cantidad de glucosa en la sangre o de una cierta presión dentro de las células. En Ecología, la homeostasis se refiere al hecho de que las poblaciones tienden a autorregularse, a permanecer más o menos constantes, pero solo si el ecosistema en que viven está en equilibrio. Lamentablemente, existen situaciones en las que el equilibrio de un ecosistema puede romperse. Una manera de romperlo sucede cuando se introduce irracionalmente nuevas especies, por lo general esto ocurre por intervención humana, ya sea accidental o intencionalmente. Hace tiempo, en Australia alguien tuvo la inocente idea de decir que el país necesitaba conejos. Los conejos se adaptaron muy bien al clima del lugar y no tardaron en reproducirse como ellos acostumbran. Al poco tiempo resultó que, como no había enemigos naturales (depredadores) que regularan la población de tales roedores, ésta aumentó irrefrenablemente y los asombrados colonos presenciaron auténticas devastaciones en la vegetación de los campos, lo cual, indirectamente, ocasionó daños tremendos en otras poblaciones de animales. Otro ejemplo lo tenemos en las salmoneras del sur de Chile, donde las especies en cautiverio son muy adeptas a escaparse provocando desequilibrios en las especies autóctonas. Comunidad Los grupos de poblaciones de un ecosistema interactúan de varias formas. Estas poblaciones interdependientes de plantas y animales forman una comunidad, que abarca la porción biótica (viviente) del ecosistema ubicada en un área determinada. Tal definición es poco precisa si tomamos en cuenta que en la naturaleza hay poblaciones que aparecen también en áreas vecinas. (Ver: Comunidad y Ecología) Límites y extensión de un ecosistema 9 Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo Un ecosistema. Se le llama ecotono a las zonas de transición o límites de un ecosistema. El ecotono no suele ser tan exacto como lo describe una definición. Los biólogos no han perdido de vista la importancia del conocimiento de tan imprecisas entidades y ha sido creada una disciplina que se ocupa de las relaciones entre comunidades: la sinecología. Existen ecosistemas artificiales cuyos límites son muy precisos; tal es el caso de un acuario o uno de esos botellones en donde se cultivan plantas diversas. Pero los ecosistemas naturales nunca suelen estar tan bien delimitados. Y no es difícil notar que, en sus límites, las características propias del ecosistema van cambiando gradualmente, estableciéndose así amplias zonas de transición. Es importante notar que cualquier ecosistema recibe influencias múltiples de otros ecosistemas. Por ejemplo, hay muchos organismos que pasan las primeras etapas de su existencia en un estanque, para irse luego a vivir entre los arbustos del campo. La variedad de los ecosistemas del planeta es muy amplia y no sólo por sus dimensiones, sino también por el hecho de que sean crecientes o culminantes, terrestres o acuáticos, abundante o escasamente diversificados (en cuanto al número de distintas poblaciones que viven en ellos). Diversidad Las comunidades tienen ciertos atributos, entre ellos la dominancia y la diversidad de especies. La dominancia se produce cuando una o varias especies controlan las condiciones ambientales que influyen en las especies asociadas. Ejemplo: En un bosque la especie dominante puede ser una o más especies de árboles, como el roble o el abeto; en una comunidad marina los organismos dominantes suelen ser animales, como los mejillones o las ostras. La dominancia puede influir en la diversidad de especies de una comunidad porque la diversidad no se refiere solamente al número de especies que la componen, sino también a la proporción que cada una de ellas representa. La naturaleza física de una comunidad queda en evidencia por las capas en las que se estructura, o su estratificación. En las comunidades terrestres, la estratificación está influida por la forma que adoptan las plantas al crecer. Ecosistema acuático (el hombre no pertenece a éste). Las comunidades sencillas, como los pastos, con escasa estratificación vertical, suelen estar formadas por dos capas: suelo y capa herbácea. Un bosque puede tener hasta seis capas: suelo, herbácea, monte bajo, árboles bajos y arbustos, bóveda inferior y bóveda superior. Estos estratos influyen en el medio ambiente físico y en la diversidad de hábitats para la fauna. La estratificación vertical de las comunidades acuáticas, por contraste, recibe sobre todo la influencia de las condiciones físicas: profundidad, iluminación, temperatura, presión, salinidad, contenido en oxígeno y dióxido de carbono. Hábitat y nicho Cuando el biólogo habla de un nicho se refiere al papel que juega un organismo determinado en la comunidad biótica o ecosistema. La comunidad aporta el hábitat, el lugar en el que viven las distintas plantas o animales. Dentro de cada hábitat, los organismos ocupan distintos nichos. El nicho que ocupa un organismo depende de su hábitat, sus adaptaciones estructurales y de conducta, su alimentación y los organismos a los que sirve de alimento. El nicho de un organismo es algo así como su "profesión". 10 Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo El papel de una especie en general o de un organismo en particular es interactuar con su medio y los demás organismos, también la especie puede ser utilizada como alimento por otras especies. Con esto es fácil darse cuenta de que dos o más organismos pueden vivir en el mismo hábitat y ocupar nichos ecológicos diferentes. Por ejemplo, un ave que viva en un hábitat de bosque de hoja caduca. Su nicho, en parte, es alimentarse de insectos del follaje de la bóveda. Cuanto más estratificada esté una comunidad, en más nichos adicionales estará dividido su hábitat. Por otra parte no es extraño que dos especies distintas ocupen no sólo el mismo hábitat sino también el mismo nicho ecológico. Sin embargo, tal situación no suele ser muy duradera porque normalmente culminaría con la mejor adaptación de una de las especies y la extinción de la otra. Ejercicio: Cuando en una población aumenta sólo la tasa de mortalidad, se espera una disminución de I) la densidad poblacional. II) la capacidad de carga del sistema. III) la competencia intraespecífica. Es (son) correcta(s) Alternativas A) sólo I. B) sólo II. C) sólo III. D) sólo I y II. E) sólo I y III. Eje Temático: Organismo y ambiente. Nivel: Cuarto Medio. Contenido: Atributos básicos de las poblaciones y las comunidades, factores que condicionan su distribución, tamaño y límite al crecimiento. Clave: E Dificultad: Alta. Comentario Individuos de una misma especie forman una población que, condicionada por cuatro factores, se desarrolla en un territorio determinado. Los postulantes deben conocer las variables que determinan el crecimiento de una población, y poder aplicarlas a una situación particular. La tasa de crecimiento (r), de una población está determinada por cuatro factores: latasa de natalidad (b); la tasa de mortalidad (d); la tasa de inmigración (i); y la tasa de emigración (e). Estas cuatro variables se relacionan en la fórmula general r = (b + i) – (d + e) Así, cuando en una población aumenta solo la tasa de mortalidad se espera una disminución efectiva del tamaño poblacional, por ello la afirmación I) es correcta. Los individuos de una población solo compiten cuando un recurso es escaso. Como al aumentar la mortalidad de una población disminuye el número de individuos, habrá menos 11 Liceo Rafael Sotomayor Prof.: Mª Virginia Mardones 4° B Biología Electivo competidores de la misma especie luchando por el mismo recurso, por lo cual la competencia interespecífica disminuirá. Así, la afirmación III) también es correcta. Respecto a la capacidad de carga, esta se define como el número máximo de individuos que puede soportar un ecosistema sin que este se desestabilice. Este valor está determinado por la disponibilidad y renovación de los recursos que posee el ecosistema, y es independiente del número de individuos de una población que allí habite. Por lo tanto, la afirmación II) es incorrecta. Así, la clave correcta es E), fue respondida por el 31,1 por ciento de los postulantes. La baja abstención y muchas respuestas erróneas sugieren que los contenidos son conocidos pero no comprendidos cabalmente. 12
