UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO OSIRIS ROCIO ÁLVAREZ CHAVES PREGUNTAS GENERADORAS COD: 083450942010 GRUPO: 1 UNIDAD 1 CONCEPTOS BÁSICOS ECOLOGIA La ecología es una rama de la biología que estudia las interacciones que determinan la distribución, abundancia, número y organización de los organismos en los ecosistemas. En otras palabras, la ecología es el estudio de la relación entre las plantas y los animales con su ambiente físico y biológico. Incluye las leyes fundamentales que regulan el funcionamiento de los ecosistemas. Es una ciencia integradora de los diversos conocimientos de las ciencias naturales. El término de ecología fue utilizado por primera vez por el zoólogo alemán Ernst Haeckel en 1869, refiriéndose a las interrelaciones de los organismos con su medio. Ecología viene de la palabra Oikos que significa casa. En la actualidad este concepto que era netamente zoológico se ha extendido a todas las manifestaciones de vida (biosfera). La biosfera en general, se compone de diversidad de ecosistemas que interactúan unos con otros. COMUNIDAD El término comunidad tiene su origen en el vocablo latino communitas, se refiere a un conjunto, una asociación o un grupo de individuos, pueden ser de seres humanos, de animales o de cualquier otro tipo de vida, que comparten elementos, intereses, propiedades u objetivos en común, por ejemplo, el idioma, las costumbres, la visión del mundo, los valores, las creencias, la ubicación geográfica (país, ciudad, barrio, vecinos), las tareas (cuarteles, cárceles), el trabajo (empresa), los estudios, el estatus social, los roles, la edad, los problemas y/o los intereses. El término puede referirse a una comunidad no estructurada (concepción individualista) o estructurada (concepción holística) en la cual existe un alto grado de sentimiento y un intenso espíritu de comunidad, y los individuos se encuentran en igualdad de términos, por tanto, existe un sentimiento de proximidad y gran igualdad social. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO ECOSISTEMAS El ecosistema es el conjunto de especies de un área determinada que interactúan entre ellas y con su ambiente abiótico; mediante procesos como la depredación, el parasitismo, la competencia y la simbiosis, y con su ambiente al desintegrarse y volver a ser parte del ciclo de energía y de nutrientes. Las especies del ecosistema, incluyendo bacterias, hongos, plantas y animales dependen unas de otras. Las relaciones entre las especies y su medio, resultan en el flujo de materia y energía del ecosistema. El significado del concepto de ecosistema ha evolucionado desde su origen. El término acuñado en los años 1930s, se adscribe a los botánicos ingleses Roy Clapham (1904-1990) y Sir Arthur Tansley (1871-1955). En un principio se aplicó a unidades de diversas escalas espaciales, desde un pedazo de tronco degradado, un charco, una región o la biosfera entera del planeta, siempre y cuando en ellas pudieran existir organismos, ambiente físico e interacciones. MECANISMOS DE REGULACION DE POBLACIONES El número de individuos de una población suele crecer hasta unos límites, en un número de individuos que se mantiene más o menos constante. Para que eso ocurra, el número de nacimientos ha de ser igual al número de defunciones. El estado estacionario no suele ser lineal, sono que se trata de un equilibro dinámico. Los factores que condicionan el tamaño de una población son el potencial biótico y la resistencia ambiental. Dichos factores pueden ser externos o internos a la población: - Factores externos: bióticos (presencia de depredadores, parásitos, que les provocan enfermedades) y abióticos (cambios en el clima, escasez de alimentos, catástrofes...) - Factores internos: el aumento de la densidad de población que afecta negativamente a los hábitos reproductores En función de las diferencias en cuanto a los valores del potencial biótico, existen dos estrategias de reproducción: - R estrategas; individuos que poseen un potencial biótico muy elevado (elevada Tasa de Nacimientos), lo que significa que tienen muchas crías que no reciben cuidados, por lo que quedan abandonadas a su suerte, son pocas las que sobreviven (elevada Tasa de Mortandad), el tamaño de la población tiene que ser estacionario. - K estrategas; poseen una menor TN por lo que tienen pocas crías, sin embargo la TM es también menor, porque al recibir cuidados la mayoría de ellas consigue alcanzar la edad adulta. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO MOVIMIENTO Y DESPLAZAMIENTO El desplazamiento es el vector que define la posición de un punto o partícula en relación a un origen A con respecto a una posición B. El vector se extiende desde el punto de referencia hasta la posición final. Cuando se habla del desplazamiento en el espacio solo importa la posición inicial y la posición final, ya que la trayectoria que se describe no es de importancia. Movimiento es la acción y efecto de mover (hacer que un cuerpo deje el lugar que ocupa y pase a ocupar otro; agitar una cosa o parte del cuerpo; dar motivo para algo). Una de las acepciones del término refiere al estado de los cuerpos mientras cambian de posición o lugar. BIOCENOSIS En ecología, una biocenosis (también llamada comunidad biótica o ecológica) es el conjunto de organismos de cualquier especie (vegetal y animal) que coexisten en un espacio definido (el biotopo) que ofrece las condiciones exteriores necesarias para su supervivencia. Un biotopo y una biocenosis constituyen un ecosistema. La biocenosis puede dividirse en fitocenosis (especies vegetales) y zoocenosis (especies animales). En agricultura, el campo cultivado y su medioambiente inmediato se definen como una agrobiocenosis. El término biocenosis fue acuñado en 1877 por Karl Möbius, quien subrayaba así la necesidad de enfocar la atención no en el individuo sino en el conjunto de los individuos. BIOMAS Un bioma (del griego «bios», vida), también llamado paisaje bioclimático o áreas bióticas (y que no debe confundirse con una eco zona o una eco región), es una determinada parte del planeta que comparte el clima, flora y fauna. Un bioma es el conjunto de ecosistemas característicos de una zona biogeografía que está definido a partir de su vegetación y de las especies animales que predominan. Es la expresión de las condiciones ecológicas del lugar en el plano regional o continental: el clima y el suelo determinarán las condiciones ecológicas a las que responderán las comunidades de plantas y animales del bioma en cuestión. En función de la latitud, la temperatura, las precipitaciones y la altitud, en definitiva, de las características básicas del clima, se puede dividir la tierra en zonas de características semejantes; en cada una de esas zonas se desarrolla una vegetación (fitocenosis) y una fauna (zoocenosis) que cuando están UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO relacionadas, definen un bioma, que comprende las nociones de comunidad y la interacción entre suelo, plantas y animales. Hay diferentes sistemas de clasificación de biomas, que en general suelen dividir la tierra en dos grandes grupos, biomas terrestres y biomas acuáticos-, con un número no demasiado grande de biomas. A escala planetaria, la selva tropical densa, la sabana, la estepa, los bosques templados y la tundra, son los grandes biomas que caracterizan la biósfera y que tienen un reparto zonal, es decir, que no superan ciertos valores latitudinales. A escala regional o continental, los biomas son difíciles de definir, en parte porque existen diferentes patrones y también porque sus fronteras suelen ser difusas. Los biomas a menudo son conocidos por sus nombres locales. Por ejemplo, un bioma de herbazales se conoce como pradera en Norteamérica, sabana en África, estepa en Asia, pampa en Sudamérica y veld en Sudáfrica. COORDINACION En su sentido general, la coordinación consiste en la acción de "conectar medios, esfuerzos, etc., para una acción común". El término puede referirse a distintos significados según el contexto: En anatomía, puede hablarse de distintos tipos de coordinación para referirse al trabajo conjunto de distintos órganos, como por ejemplo en la coordinación mano-ojo o la coordinación muscular. Coordinación óculo-pédica: es igual que la óculo-manual, pero en este caso las ejecuciones se harán con el pie como elemento clave de desplazamientos, conducciones de balón, saltos de obstáculos,etc. Coordinación viso-motora: el cuerpo en el espacio, son ejecuciones de movimientos de todo el esquema motor (cuerpo) en los que son necesarios una percepción visual del espacio ocupado y libre para llevarlos a cabo. Coordinación motriz: es la coordinación general, es la capacidad o habilidad de moverse, manejar objetos, desplazarse solo o con un compañero, coordinarse con un equipo en un juego, etc. Es la forma más amplia de coordinación, el resultado de un buen desarrollo de las anteriores. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO NAVEGACIÓN Navegación, es la acción, la ciencia y el arte de navegar. Este verbo refiere a viajar en una embarcación o a hacer un viaje por aire, aunque también puede hacer referencia al desplazamiento a través de una red informática. Navegación marítima: es el proceso que se inicia con la partida de una embarcación y concluye con su llegada al puerto de arribo. Dicho viaje requiere de conocimientos técnicos para guiar el buque y sobreponerse a las inclemencias del tiempo. Este tipo de navegación puede llevarse a cabo con embarcaciones a vela, remo, motor, etc. Si la navegación acuática se desarrolla en cursos de agua interiores (como un río o un lago), se habla de navegación interior. Navegación aérea: abarca las prácticas, las técnicas y los procedimientos que permiten conducir una aeronave a su lugar de destino. Al igual que en la navegación marítima, el piloto debe tener los conocimientos necesarios para asegurar la integridad de los tripulantes y pasajeros. Tanto la navegación marítima como aérea, así como el movimiento por tierra, son disparadores de un trastorno conocido con el nombre de cinetosis, el cual suele provocar pérdida de equilibrio, náuseas y vómitos, a causa de la repetida variación de la aceleración angular y lineal. MIGRACIÓN Se denomina migración a todo desplazamiento de la población (humana o animal) que se produce desde un lugar de origen a otro de destino y lleva consigo un cambio de la residencia habitual en el caso de las personas o del hábitat en el caso de las especies animales migratorias. De acuerdo con lo anterior existirán dos tipos de migraciones: migraciones humanas y animales. Las migraciones de seres humanos se estudian tanto por la Demografía como por la Geografía de la población. Y las de especies de animales se estudian en el campo de la Biología (Zoología), de la Biogeografía y en el de la Ecología. Los artículos que se pueden consultar al respecto son: Migración humana, que presenta dos enfoques: el de la emigración, desde el punto de vista del lugar o país de donde sale la población; y el de la inmigración, desde el punto de vista del lugar o país a donde llegan los "migrantes". Migración animal, desplazamientos periódicos, estacionales o permanentes, de especies animales, de un hábitat a otro. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO DESPLAZAMIENTO El desplazamiento hace mención al hecho de desplazar y a sus consecuencias. Este verbo, por otra parte, tiene diversos usos: puede referirse a moverse de lugar, sacar a alguien de una posición o viajar desde un sitio hacia a otro, entre otras cuestiones. Existen otros conceptos relacionados con el desplazamiento, uno de ellos es el de desplazamiento forzado también conocido como exilio, el cual se refiere con una población entera o una comunidad, se ve forzada a abandonar el lugar que habita por causas mayores que atentan contra la vida o la seguridad, tales como guerras o amenazas de muerte. En algunos casos el desplazamiento forzado se da en territorios donde reina la miseria, sin embargo en la mayoría de los casos ocurre en lugares con un gran potencial de recursos, pero donde las naciones poderosas se están disputando la soberanía. En Colombia, los responsables de la gran masa de desplazamientos forzados que se han llevado a cabo en los últimos años son los grupos paramilitares y las fuerzas de seguridad del Estado. ¿CUALES SON LOS ASPECTOS IMPORTANTES DEL MOVIMIENTO Y EL DESPLAZAMIENTO ANIMAL? Todo en la naturaleza está en movimiento, las plantas, los animales y las personas se pueden mover, la diferencia es cómo lo hacen y qué partes del organismo intervienen para lograrlo. Plantas: Es más difícil apreciar el movimiento, porque se mueven muy lentamente. Ellas mueven sus raíces para buscar agua en las capas del suelo; también las flores, como los girasoles, se mueven buscando la luz del Sol. Una maceta cerca de una ventana, después de unos días dirige sus ramas hacia donde entra la luz. También hay flores que se cierran cuando empieza a oscurecer y se abren cuando sale el Sol. Un caso sorprendente es el de las plantas carnívoras que atraen a las moscas y otros insectos para obtener sus nutrimentos. Cuando el animal se acerca, la planta se cierra y lo atrapa para digerirlo. Humanos: UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Las personas han tomado como modelo las estructuras y cuerpo de los animales para construir mejores medios de transporte, es innegable el parecido que hay entre una ballena y el submarino o entre el albatros y el avión. Al igual que los animales, también el ser humano tiene la capacidad de moverse. Hay movimientos en el interior del cuerpo que trabajan sin que intervenga la voluntad; el estómago logra digerir los alimentos sin pedírselo y la respiración casi no se nota. Esos movimientos que se realizan independientemente de la voluntad se llaman movimientos involuntarios. En cambio hay otros movimientos que controlamos y que hacemos cuando queremos, por ejemplo: escribir, lanzar una pelota o correr. Esos movimientos son los voluntarios. Para que se logre el movimiento, el cuerpo humano tiene un sistema, llamado sistema locomotor, el cual está formado por los músculos, los huesos y las articulaciones. Los huesos forman parte del sistema óseo y son la parte pasiva del movimiento, y los músculos que pertenecen al sistema muscular, la activa. Se les dice así porque los huesos sólo pueden moverse con ayuda de los músculos. Un hueso se une a otro por medio de las articulaciones; las articulaciones son como las bisagras de las puertas. Para disminuir la fricción en las articulaciones, están los cartílagos que actúan como lubricantes. Algunas articulaciones se mueven más que otras, por ejemplo las de los dedos, la muñeca, el codo o la rodilla. Los músculos son elásticos y resistentes. Para moverse se contraen y estiran como si fueran una liga. Un músculo se une a otro por medio de los ligamentos, que son una especie de cordones muy resistentes. Para fortalecer al aparato locomotor es necesario llevar una buena alimentación, dormir bien y hacer ejercicio. Algo muy importante es tener una buena postura al sentarse y caminar, así se evitará la deformación de los huesos y dolores. También se debe evitar cargar cosas demasiado pesadas, como la mochila llena de libros, pues daña la espalda. Para levantar algo pesado, es necesario agacharse y flexionar las piernas para que el trabajo lo hagan éstas y no la espalda. Animales: Se mueven en busca de su comida, para refugiarse y también para jugar. Algunos animales caminan o se arrastran, otros corren, algunos vuelan y otros pueden nadar. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Cada uno tiene estructuras especiales que le servirán para sobrevivir en el medio donde habitan. El movimiento más característico de los animales está relacionado con la locomoción, o desplazamiento. Entendiendo las estructuras internas del animal y al medio en el que se encuentra la forma de desplazarse es diferente por ejemplo en el caso de las medusas se desplazan mediante el movimiento que producen “propulsión” al bombear el agua. Este movimiento también lo representan los cefalópodos. Chrysaora quinquecirrha Las planarias se desplazan por reptación. Los anélidos también utilizan este sistema de movimiento, estiran y contraen el cuerpo gracias a la fuerte musculatura que tienen; además se ayudan de pequeñas púas llamadas quetas con las que se fijan al suelo. Los gasterópodos también se desplazan por reptación. Tienen músculos muy potentes en el pie y su desplazamiento se facilita mediante la secreción de mucus. Desplazamiento Los artrópodos presentan distintas formas de desplazamiento pero todas se basan en el movimiento realizado por sus patas articuladas. Los músculos se insertan en el exoesqueleto lo que les permite andar, saltar, nadar. Los insectos son los únicos artrópodos que presentan alas para completar su locomoción. Los músculos de las alas también se encuentran asociados al exoesqueleto. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Cangrejo de rio (crustáceo) Escarabajo (insecto) Los grupos de mar pertenecen al grupo de los equinodermos unos animales marinos que se desplazan lentamente mediante los pies ambulacrales, que son pequeñas vesículas musculosas que contienen agua de mar y forman parte del aparato ambulacral. Estrellas de mar Los vertebrados presentan un aparato locomotor muy desarrollado con esqueleto interno y músculos de contracción voluntaria unidos mediante tendones y ligamentos. Pero cada grupo de vertebrados se desplazan de formas distintas. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Salamandra de Fuego, pez, Musaraña elefante, Cocodrilo marino y Casuario sureño. Los peces presentan forma hidrodinámica adaptada al medio acuático. Se desplazan ondulado el cuerpo, contrayendo los paquetes musculares que se encuentran en el cuerpo y en la cola. Las aletas se utilizan para dirigir el sentido del desplazamiento. Oscar (Astronotus ocellatus) Los mamíferos presentan gran variedad de movimientos según la especie, algunos se desplazan mediante la marcha por acción de los músculos de las patas. El movimiento es controlado por parejas de músculos antagónicos; mientras unos se contraen otros se relajan. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Ejemplos de 18 de los órdenes de los mamíferos UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO ¿QUE ES LA EXISTENCIA DE PUENTES ENTRE LOS CONTINENTES Y LA DERIVA CONTINENTAL? El planeta Tierra está conformado por cuatro capas. La capa exterior sólida o corteza (0 a 70 km) descansa sobre el manto que es una capa altamente viscosa (70-2,890 km) y está compuesta de rocas con silicatos ricos en hierro y magnesio. El manto rodea al núcleo externo (2,890 – 5,150 km) que es menos viscoso y finalmente el núcleo sólido interno (5,150 – 6,360 km) de hierro y algo de níquel. La Tierra no ha perdido su dinamismo. Los procesos de formación de corteza terrestre continúan. La litósfera, capa compuesta de la corteza y de la parte superior del manto, está dividida en 12 placas tectónicas que se mueven lentamente. Estos movimientos originan los temblores y la actividad volcánica. El geólogo y meteorólogo alemán Alfred L. Wegener (1880-1930) propuso la teoría de la deriva continental en 1915. A diferencia de otros investigadores que para explicar la distribución de especies vegetales y animales y de sus fósiles en el mundo, argumentaban la existencia de puentes antiguos entre los continentes y la desaparición de la famosa Atlántida (el continente perdido), UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Wegener reunió una serie de observaciones como piezas de rompecabezas, proponiendo que los continentes se habían encontrado juntos formando un súper continente, al que llamó “Pangaea” Sus observaciones incluyeron la forma de los continentes, particularmente la complementariedad entre el oriente de Sudamérica y el occidente de África, la distribución de yacimientos de carbón en el este de Norte América y en Europa y la distribución de fósiles de reptiles emparentados separados por océanos. Su teoría fue tomada con escepticismo por la mayoría de los científicos de su época. Sin embargo, desarrollos en las ciencias de la geología y del paleomagnetismo en los años 50´s y 60´s confirmaron sus ideas. La hipótesis de Wegener fue aceptada 20 años después de su muerte. La dinámica de los continentes, viajando arriba de sus placas, ha permitido explicar muchos aspectos de la distribución de plantas y animales en el mundo. Por ejemplo, la travesía de la Placa Caribeña, de oriente a occidente, atravesando las placas Norteamericana y Sudamericana, permitió que algunos animales se embarcaran y hoy forman parte de la fauna de las Antillas (frente de la placa) como los pequeños todis (Todus spp.) y las ranas coquis (Eleutherodactylus). Al mismo tiempo, la parte posterior de la placa formó el puente (Centroamérica) entre Norteamérica y Sudamérica permitiendo el intercambio entre las faunas de mamíferos placentarios y marsupiales. NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio C. R. Scotese (U. Texas at Arlington), PALEOMAP UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO ¿COMO SON LA MIGRACIONES ACUATICAS? Sea cual sea el régimen de vida de los animales marinos pelágico, nectónico o bentónico, existe como norma general el hecho de que realizan una serie de desplazamientos o migraciones de muy diversos tipos, donde cada fase de sus vidas se desarrolla en un determinado lugar, estos lugares dependen, a su vez, de ciertas condiciones ambientales tanto de orden fisicoquímico como biológico y, sobre todo, en este último aspecto de la alimentación, necesidad biológica que impulsa a los seres vivos a penosos y prolongados viajes y los condena a una vida inquieta y nómada. Las migraciones de los peces son las que mejor se presentan para explicar estas características de la vida marina, encontrándose dentro de ellas las formas más variadas de desplazamientos que responden, principalmente, a necesidades de nutrición y reproducción. Las migraciones para alimentarse o tróficas tienen por objeto la búsqueda del alimento para el crecimiento, desarrollo individual y consecución de la maduración sexual. En éstas, los peces se desplazan de un lugar a otro produciéndose grandes concentraciones de ellos, dando origen a enormes cardúmenes que han sido aprovechados en las pesquerías. Las migraciones reproductoras, llamadas también genéticas, son las más curiosas ya que permiten observar que rara vez la vida de los peces se desarrolla en un mismo lugar. Suelen nacer en uno, desarrollarse en otro y retornar al primero para reproducirse, aunque en ocasiones puede ir a otro con características similares. Estas migraciones reproductoras tienen amplitud variable, pues mientras unos peces apenas si se alejan de sus lugares de nacimiento, hay otros que recorren cientos de kilómetros para reproducirse. Es importante considerar que entre los peces, algunos se mueven exclusivamente en el seno de las aguas marinas, como el arenque y el atún mientras que otros pasan del mar a los ríos debido a que sólo en ellos encuentran las condiciones necesarias para la reproducción, llamándoseles anádromos, como el caso del salmón; o bien para efectuarla descienden de los ríos al mar, denominándoseles catádromos, como lo hace la anguila. Entre todas las migraciones reproductoras realizadas por los peces, ninguna tan maravillosa como la que efectúa la "anguila común de agua dulce": viaje de ida de los progenitores desde las aguas continentales a las grandes UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO profundidades oceánicas y viaje de retorno de los descendientes, durante el que sufren curiosos cambios y transformaciones para ir en busca de lejanos parajes, en las partes más intrincadas de las cuencas fluviales, entre riscos y montañas, lugares donde vivieron sus progenitores. Diferentes estados larvarios de la anguila. ¿COMO SE DA LA CONVERGENCIA GENÉTICA? La convergencia evolutiva, evolución convergente o simplemente convergencia se da cuando dos estructuras similares han evolucionado independientemente a partir de estructuras ancestrales distintas y por procesos de desarrollo muy diferentes, como la evolución del vuelo en los pterosaurios, las aves y los murciélagos. Sus semejanzas indican restricciones comunes impuestas por la filogenia y la biomecánica de los organismos. Sus diferencias muestran que la evolución ha seguido una ruta exclusiva en cada grupo, dando por resultado patrones funcionales diferentes. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO El desarrollo de estructuras similares en organismos no emparentados puede ser el resultado de la adaptación a ambientes similares y/o formas de vida semejantes. Resulta interesante la comparación de las faunas marsupiales, australiana y sudamericana, con sus análogos placentados. Las semejanzas morfológicas y de forma de vida constituyen un ejemplo perfecto de evolución adaptativa convergente entre dos linajes, marsupiales y placentados que evolucionaron separadamente por escisión del Pangea a finales del Cretácico y que, sin embargo muestran dichas semejanzas adaptativas. El falangero planeador, Petaurus, y las ardillas planeadoras, Pteromyini, son un ejemplo de esta evolución convergente. Chacal dorado, un verdadero cánido ¿QUE ES COMUNIDAD ECOLOGICA Y POBLACION ECOLÓGICA? La comunidad ecológica se define como las poblaciones de animales y plantas que ocupan un área determinada; sin embargo, en sentido estricto se considera que debe existir una interdependencia mutua entre los individuos que la constituyen, manteniendo un cierto equilibrio dinámico. En ecología, un nicho es un término que describe la posición relacional de una especie o población en un ecosistema o el espacio concreto que ocupa en el ecosistema. En otras palabras, cuando hablamos de nicho ecológico, nos referimos al "trabajo" o a la función que desempeña cierto individuo dentro de una comunidad. ¿COMO ES UNA ORGANIZACION DENTRO DE LA NATURALEZA DE LOS ECOSISTEMAS Y SU FUNCIONAMIENTO? UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Así como existe una organización interna en cada individuo que se inicia en las células y continúa en los tejidos, órganos y sistemas, del mismo modo se puede establecer una organización de la naturaleza. En la naturaleza encontramos cuatro niveles de organización: individuo, población, comunidad y finalmente el ecosistema, que comprende el ambiente físico y los seres vivos. Individuo: es cada uno de los seres vivos que forman parte de un ecosistema. Por lo tanto, un individuo es una unidad capaz de realizar las funciones vitales: respirar, alimentarse y reproducirse. Una palmera, un sapo, un pato y un lobo de río son ejemplos de individuos. Población: es un conjunto de individuos de la misma especie que viven en un lugar y tiempo determinado. Así, en una laguna todos los patos que viven allí forman la población de patos de esa laguna. Comunidad: es el conjunto de poblaciones de plantas y animales que habita en cierto lugar en un tiempo determinado. Por ejemplo: La comunidad de la laguna puede estar formada por poblaciones de patos, sapos, totoras, peces, etc. En una comunidad pueden habitar muchas especies de plantas o de animales, pero siempre habrá algunas especies que abundan más y son dominantes. En un ecosistema, los individuos se renuevan año tras año mientras que las poblaciones casi siempre se mantienen constantes. Por ejemplo: si analizamos una laguna es poco probable que al año siguiente encontremos los mismos individuos: los mismos patos, los mismos sapos... pues algunos estarán muertos y otros habrán nacido. Sin embargo, la cantidad de individuos en ambas poblaciones casi no habrá variado. Es decir, habrá más o menos la misma cantidad de patos y sapos que el año anterior. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO ¿COMO SUCEDEN LOS PROCESOS METABOLICOS EN LA ESTRUCTURA DEL ECOSISTEMA? El metabolismo de cualquier ecosistema, como el del conjunto de la biosfera, depende del equilibrio entre dos procesos opuestos, pero mutuamente dependientes: la producción de materia orgánica, fundamentalmente a través de la fotosíntesis, y su descomposición a través de la respiración. La producción primaria genera la materia orgánica necesaria para renovar las poblaciones de las distintas especies y alimentar las cadenas tróficas de las que forman parte. La respiración, al descomponer la materia orgánica, libera la energía captada por la fotosíntesis para su uso en el mantenimiento de las funciones de los organismos y recicla los nutrientes esenciales para permitir la producción de más materia orgánica. Los seres vivos para realizar sus actividades vitales necesitan energía. Los organismos productores (vegetales) incorporan la energía al ecosistema mediante la fotosíntesis. Los organismos consumidores (animales) transforman esa energía. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Ambos, productores y consumidores, realizan la respiración Los organismos desintegradores (microorganismos) reciclan la materia orgánica y reintegran al ecosistema los minerales. La mayoría realizan fermentación. Algunos microorganismos son autótrofos, obtienen su energía por medio de reacciones químicas: quimio síntesis. Vista global de los procesos metabólicos de un ecosistema ¿COMO SE DAN LAS FUNCIONES DE LA HOMEOSTASIS DENTRO E LOS ECOSISTEMAS? La homeostasis se refiere a las propiedades en un sistema que permiten que permanezca estable. Esto puede referirse a un organismo viviente, pero también aplica a un ecosistema. La homeostasis y la estabilidad son importantes para el bienestar de cualquier ecosistema. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Características: Ciertos principios que aplican en un ecosistema estable deben estar en lugar para mantener su estabilidad. La biodiversidad en las plantas, animales y microorganismos deben mantenerse en equilibrio. También, los ecosistemas deben poder disponer de agua y nutrientes, usar la luz del sol como energía y mantener poblaciones de organismos consumidores para evitar el sobrepastoreo. Factores que afectan la estabilidad Hay cierto número de factores que pueden afectar fácilmente la estabilidad de un ecosistema. Ello incluye un aumento en la frecuencia de alteraciones naturales o no naturales, un cambio abrupto en la diversidad de especies o un cambio en el índice de consumo de nutrientes y energía. La resistencia de un ecosistema, las alteraciones y su capacidad para recuperarse de una alteración ayuda a recuperar rápidamente la estabilidad cuando la pierde. Procesos de auto-organización de los ecosistemas: Los procesos de organización son una mezcla de azar y selectividad ordenada. La complejidad resultante es altamente funcional para la supervivencia de los ecosistemas. Las plantas, animales y microorganismos de un ecosistema se encuentran organizados en una red alimenticia en la que todos encajan funcionalmente entre sí. Encajan por dos razones fundamentales: El proceso de ensamble comunitario es capaz de seleccionar entre un menú de especies que tienen el potencial de encajar entre sí porque se han coadaptado unas a otras a través de la evolución biológica al haber vivido juntas en el mismo ecosistema durante miles de años. Mientras que el proceso de ensamble comunitario forma una red alimenticia, selecciona únicamente especies que encajan en la red existente. HOMEOSTASIS DE LOS ECOSISTEMAS La regulación demográfica mantiene a todas las poblaciones de la comunidad biológica de un ecosistema dentro de los límites impuestos por el UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO funcionamiento del ecosistema en conjunto. La capacidad de carga para cada especie de planta, animal o microorganismo depende de lo que suceda con otras partes del ecosistema. Los ecosistemas también mantienen sus condiciones físicas dentro de ciertos límites. Por ejemplo, la cantidad de agua en el suelo es regulada por procesos físicos y biológicos. Las plantas funcionan mejor cuando no hay demasiada agua, o demasiado poca. Un exceso de agua puede desplazar el aire que requieren los microorganismos y las raíces de las plantas; y su escasez restringe el crecimiento de las plantas. Si hay demasiada agua en el suelo después de una lluvia intensa, las plantas la consumen en grandes cantidades, y el exceso de agua se filtra hacia abajo a través del suelo. Si escasea demasiado el agua durante los períodos de menor precipitación, las plantas reducen su consumo de agua, y la arcilla y la materia orgánica del suelo almacenan agua que podrán utilizar las plantas y los microorganismos del suelo. La homeostasis del ecosistema no es tan exigente como la de los organismos individuales, pero es igual de real – particularmente en los ecosistemas naturales y en las partes naturales de los ecosistemas agrícolas y urbanos. Los factores aleatorios, como las fluctuaciones en el estado del tiempo, pueden ocasionar pequeños cambios en la comunidad biológica y el ambiente físico de un ecosistema de un año a otro. Pero mientras el ecosistema no sea alterado de una manera importante por una perturbación externa severa, la homeostasis del ecosistema mantiene a la comunidad biológica y el medio ambiente físico dentro de ciertos límites funcionales. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO ¿QUE REPRESENTA EL CLÍMAX EN UNA SUCESIÓN ECOLÓGICA? Clímax de la Sucesión de un ecosistema Años 0 1 2 Raso Pradera 3....20 25< >100 arbustos bosque pinos 150 de bosque caducifolio Un ecosistema está formado por seres vivos (factores bióticos o biocenosis) y factores físicos como agua, temperatura, atmósfera, etc. (factores abióticos o biotopo) que interactúan. Además, en los ecosistemas podemos identificar comunidades, las que están conformadas por las poblaciones y los factores abióticos de una región determinada. Estas comunidades cambian continuamente en el tiempo, debido a las interacciones entre los factores abióticos y las poblaciones. Los cambios ocurridos en una comunidad como consecuencia de las interacciones entre los factores que la integran se denominan sucesión ecológica. La consecuencia de este fenómeno es el origen de comunidades más estables, pero también más complejas. La tendencia de los ecosistemas es alcanzar el clímax o comunidad climácica. Se denomina así al estado teórico de máxima estabilidad y eficiencia ecológica. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Las especies se suceden unas a otras. El proceso que se desarrolla hasta alcanzar el clímax se llama sucesión, y al conjunto de fases que se van atravesando desde el ecosistema inicial (todas ellas de complejidad creciente) se les denomina serie evolutiva. Una sucesión ecológica es, entonces, un proceso evolutivo; es resultado de la modificación del ambiente físico por causas internas o externas a la comunidad. Culmina con el establecimiento de un ecosistema biológicamente estable (se alcanza el clímax) que se perpetúa a sí mismo. La sucesión ecológica es un proceso ordenado de cambios direccionales de la comunidad y por tanto predecibles. Las comunidades clímax mantienen un doble equilibrio de las especies entre sí, y éstas con las propiedades ambientales; es, reiteramos, la máxima meta biológica a la que una sucesión puede llegar. Las sucesiones suelen referirse a las comunidades vegetales. Durante el clímax de estas comunidades (cuya estructura es compleja) los fenómenos de competencia en el seno de la asociación son ínfimos, manteniéndose una armonía óptima con las condiciones del suelo y la climatológica del lugar. En las fases más tempranas de una sucesión, las especies más abundantes son las denominadas oportunistas, que se reproducen a gran velocidad pero que poseen una escasa biomasa. En el proceso estas especies serán sustituidas por otras con menor tasa de reproducción y mayor biomasa. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Las sucesiones suelen referirse a las comunidades vegetales. Tipos de sucesiones: Sucesión primaria o serie completa La sucesión primaria es aquella que se desarrolla en una zona desnuda, carente de comunidad preexistente; es decir, que se inicia en un biotopo virgen, que no ha sido ocupado previamente por otras comunidades, como ocurre en las dunas, nuevas islas, etc. Sucesión secundaria La sucesión secundaria es aquella que se establece sobre una ya existente que ha sido eliminada por una perturbación, sea por incendio, inundación, enfermedad, talas de bosques, cultivo, etc Sucesión regresiva o disclímax Son las que llevan en sentido contrario al clímax; es decir, hacia etapas inmaduras del ecosistema. Las causas del degradado tienen su origen en el ambiente, y muy destacadamente en la acción del hombre. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO ¿QUE SON LAS INTRAESPECIFICA? RELACIONES INTERESPECIFICAS Y Las relaciones interespecíficas: Son aquellas relaciones que se dan en una comunidad entre individuos de diferentes especies. Estas relaciones pueden ser muy variadas unas de otras, aunque se podrían dar todas en un mismo ecosistema. Competencia Competencia por el agua Es una relación donde dos o más especies tienen el mismo régimen alimenticio y compiten por la comida. Cuando esto ocurre, la especie que tiene mejores recursos va desplazando a la otra y va quitándole terreno. La especie menos preparada se puede extinguir, si no es capaz de moverse a otro ecosistema donde no haya competencia. La competencia también se pueda dar por otros factores como: el agua, el territorio, incluso la luz solar (en el caso de la plantas). UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Depredación Es la actividad llevada a cabo por un individuo (depredador) de capturar y matar a otro individuo (presa) con el propósito de alimentarse. En ésta relación uno de ellos se beneficia, mientras el otro no. Ejemplos de depredación, relación entre depredador y presa: zorro y conejo, león y gacela, tiburón y foca. Parasitismo Garrapata Es una relación perjudicial para uno de los individuos. El parásito vive a expensas del huésped, causándole una enfermedad o hasta la muerte, por lo que se considera al parásito un agente patógeno. Existen dos tipos de parásitos: externos o internos. A los parásitos externos se les conoce como ectoparásitos, como los son las garrapatas, pulgas, piojos. Mientras que a los parásitos internos se les conoce como endoparásitos, como lo son la solitaria, la tenia, fasciola hepática. UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Comensalismo Frailecillo y Cocodrilo Es una asociación donde solo uno de los individuos sale beneficiado sin perjudicar al otro. Aunque en algunos casos se benefician ambos. Es cuando dos individuos diferentes comen juntos y uno participa de las sobras del otro, incluso de los productos del organismo del otro, como lo son: sus escamas, sus mudas, o los insectos que puedan tener adherido a su cuerpo. Un ejemplo de comensalismo es el pica buey y el búfalo cafre. El pica buey limpia de garrapatas y otros insectos al búfalo cafre a la vez que se alimenta. Otro caso es el del frailecillo y el cocodrilo. El frailecillo es un ave que le quita al cocodrilo unos animalitos que se le pegan a los dientes del reptil. Inquilinismo Ballena con Percebes adheridos UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO En esta relación un individuo le da cobijo a otro. Es una relación neutral que no representa beneficio ni perjuicio para ninguna de las dos especies. Este es el caso de las ballenas y los percebes. Los percebes se vuelven inquilinos permanentes de las ballenas, se adhieren a éstas sin causarles el mínimo daño. Antibiosis Los arboles grandes no permiten que plantas pequeñas crezcan a su alrededor Cuando un individuo u organismo es nocivo al otro sin beneficiarse de la relación. Un ejemplo de esta situación ocurre cuando una planta (por ser más grande) no le permite a otra obtener la luz solar necesaria para su crecimiento. Otro ejemplo es el del hongo productor de la penicilina. Al segregarse esta sustancia, los microorganismos que crecen a sus alrededores mueren. Mutualismo UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Abeja alimentándose de la flor, mientras se le adhiere el polen que transportara a otras flores Es una íntima relación entre dos individuos donde ambos se benefician. Un ejemplo de mutualismo es el del ratel y el ave indicadora. Otro ejemplo es el que existe entre las abejas y las flores. Las abejas se alimentan del néctar de las flores mientras dispersan el polen en otras plantas. Ambas recibiendo un beneficio. Simbiosis Coral que alberga a las algas fotosintéticas Es la relación de más interdependencia ecológica que existe, donde se pierde la capacidad de tener vida libre. El funcionamiento de uno de los organismos depende del funcionamiento del otro. Ejemplos de esta asociación son: las bacterias del tracto intestinal de los rumiantes. Las bacterias digieren la celulosa, mientras son alimentadas por el rumiante, que además las cobija. Las algas que viven dentro del coral son otro ejemplo. El coral se aprovecha de los productos de la fotosíntesis de las algas, mientras las algas tienen un lugar seguro para vivir. Relaciones Intraespecíficas: Son las que se establecen entre los individuos de una misma especie en un ecosistema. Pueden ser beneficiosas para la especie si favorecen la cooperación entre los organismos o perjudiciales si provocan la competencia. Las relaciones intraespecíficas se dividen en: Competencia entre individuos; la competencia intraespecifica se produce cuando dos individuos compiten por: UNIVERSIDAD DEL TOLIMA IDEAD CREAD TUNAL LIC. EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE Y ACUATICO Recursos del medio (una zona del territorio, los nutrientes del suelo) La reproducción (luchando por el sexo opuesto) Por dominancia social ( un individuo se impone a los demás) Asociación de individuos; la asociación en grupos de individuos se produce para obtener determinados beneficios como: Mayor facilidad para la caza y obtención de alimento. La defensa frente a los depredadores de la especie. La reproducción por proximidad de los sexos en el grupo El cuidado y protección de las crías.