Conceptos Basicos de Biología

Conceptos Basicos de Biología
Niveles de organización de la materia
La materia viva e inerte se puede encontrar en diversos estados de agrupación diferentes.
Esta agrupación u organización puede definirse en una escala de organización que sigue de
la siguiente manera de menor a mayor organización.
1. Subatómico: este nivel es el más simple de todo y está formado por electrones,
protones y neutrones, que son las distintas partículas que configuran el átomo.
2. Atómo: es el siguiente nivel de organización. Es un átomo de oxígeno, de hierro, de
cualquier elemento químico.
3. Moléculas: las moléculas consisten en la unión de diversos átomos diferentes para
fomar, por ejemplo, oxígeno en estado gaseoso (O2), dióxido de carbono, o
simplemente carbohidratos, proteínas, lípidos...
4. Celular: las moléculas se agrupan en unidades celulares con vida propia y capacidad de
autorreplicación.
5. Tisular: las células se organizan en tejidos: epitelial, adiposo, nervioso, muscular...
6. Organular: los tejidos están estructuras en órganos: corazón, bazo, pulmones, cerebro,
riñones...
7. Sistémico o de aparatos: los órganos se estructuran en aparatos digestivos,
respiratorios, circulatorios, nerviosos...
8. Organismo: nivel de organización superior en el cual las células, tejidos, órganos y
aparatos de funcionamiento forman una organización superior como seres vivos:
animales, plantas, insectos,...
9. Población: los organismos de la misma especie se agrupan en determinado número
para formar un núcleo poblacional: una manada de leones, o lobos, un bosque de arces,
pinos...
10. Comunidad: es el conjunto de seres vivos de un lugar, por ejemplo, un conjunto de
poblaciones de seres vivos diferentes. Está formada por distintas especies.
11. Ecosistema: es la interacción de la comunidad biológica con el medio físico, con una
distribución espacial amplia.
12. Paisaje: es un nivel de organización superior que comprende varios ecosistemas
diferentes dentro de una determinada unidad de superficie. Por ejemplo, el conjunto de
vid, olivar y almendros características de las provincias del sureste español.
13. Región: es un nivel superior al de paisaje y supone una superficie geográfica que
agrupa varios paisajes.
14. Bioma: Son ecosistemas de gran tamaño asociados a unas determinadas características
ambientales: macroclimáticas como la humedad, temperatura, radiación y se basan
en la dominancia de una especie aunque no son homogéneos. Un ejemplo es la taiga
que se define por las coníferas que es un elemento identificador muy claro pero no
homogéneo, también se define por la latitud y la temperatura.
15. Biosfera: es todo el conjunto de seres vivos y componentes inertes que comprenden el
planeta tierra, o de igual modo es la capa de la atmósfera en la que existe vida y que se
sustenta sobre la litosfera.
Cada nivel de organización engloba a los niveles inferiores anteriores. Por ejemplo, un
elefante tiene un sistema respiratorio que consta de órganos como son los pulmones, que a
su vez están compuestos de tejidos como el tejido respiratorio, el epitelial, que a su vez lo
conforman células, y así sucesivamente.
LOS CINCO REINOS DE LOS SERES VIVOS
La división actual de los seres vivo en cinco reinos se debe a Lynn Margulis; estos reinos son:
MONERAS: organismos procariontes, como las bacterias.
PROTISTAS: unicelulares eucariontes, como los protozoos, y los hongos y algas unicelulares.
METAFITAS: vegetales pluricelulares (autótrofos).
HONGOS: pluricelulares heterótrofos sin tejidos o con tejidos poco especializados.
METAZOOS: animales pluricelulares con tejidos y sistemas orgánicos complejos.
Biología Animal
Desde inicio de la creación del mundo y de la aparición del primer ser viviente
la evolución ha sido un modo de adaptarse a los diferentes cambios que sufría
el medio ambiente para poder sobrevivir
Por lo cual no podemos descartar que la idea que la aparición de los animales
(grupo de los animalia) sea una de esas opciones en las cuales un organismo
talvez marino o terrestre; en general por así decir, aya evolucionado muy
avanzadamente ya que este grupa tiene esa categoría.
Porque entre sus integrantes están los organismos más inteligentes y mejor
adaptados a su medio ambiente.
El reino animalia tiene muchas divisiones entre las cuales están las clases
vertebrados (organismos con cordón dorsal o columna vertebral),
invertebrados (organismos con exoesqueleto de quitina, o sin un sistema óseo)
y los protozoarios (organismos en su mayoría unicelulares) cuales pueden
dividirse en otras divisiones mas exactas en relación al espécimen deseado.
Contenido
Conceptos generales
Los animales son organismo eucarióticos pluricelulares que se caracterizan
por sus hábitos alimenticios: se nutren devorando otros organismos vivos.
Muchos de ellos cazan otros animales y reciben el nombre de carnívoros.
Otros se alimentan de plantas y se les denomina herbívoro. Los seres humanos
pertenecen al Subphylum vertebrata del Phytum chordata. Los vertebrados o
animales con columna vertebral constituyen un 5% del reino animal, pero
tienen un lugar prominente en la vida de los seres humanos. Los demás
animales se clasifican como invertebrados.
A diferencia de las plantas, que producen nutrientes a partir de sustancias
inorgánicas mediante fotosíntesis, o de los hongos, que absorben la materia
orgánica en la que habitualmente se hallan inmersos, los animales consiguen
su comida de forma activa y la digieren en su medio interno. Asociadas a este
modo de nutrición existen otras muchas características que distinguen a la
mayoría de los animales de otras formas de vida.
La mayoría de los animales han desarrollado un sistema nervioso muy
evolucionado y unos órganos sensoriales complejos que, junto con los
movimientos especializados, les permiten controlar el medio y responder con
rapidez y flexibilidad a estímulos cambiantes. Al contrario que las plantas,
casi todas las especies animales tienen un crecimiento limitado, y al llegar a la
edad adulta alcanzan una forma y tamaño característicos bien definidos.
La reproducción es predominantemente sexual, y en ella el embrión atraviesa
una fase de blástula. Al principio, debido a las grandes diferencias que existen
entre plantas y animales, se estableció una división de todos los seres vivos en
dos reinos, Vegetal y Animal.
Cuando más tarde se investigó el mundo de los microorganismos se observó
que algunos eran claramente del tipo vegetal, con células con pared celular y
cloroplastos para realizar la fotosíntesis, mientras que otros se parecían a los
animales porque se desplazaban (mediante flagelos o seudópodos) y digerían
alimentos. Su nivel de organización va desde tejidos y órganos hasta
complicados aparatos y sistemas como el digestivo, circulatorio, esquelético,
excretor, nervioso, etc.
En cuanto a su reproducción, en la mayor parte es sexual, aunque algunos
presentan procesos asexuales como la gemación. Los órganos reproductores
son complejos y su desarrollo implica etapas larvarias y embrionarias. La
clasificación del reino animal atiende a los siguientes criterios básicos:
principios de homologías y analogías, número de capas celulares
embrionarias, presencias o ausencia de metamerización, presencia o ausencia
de celoma y tipo de simetría.
Se llaman órganos o estructuras homólogas aquellos que presentan un mismo
origen embrionario aunque posteriormente su función sea diferente.
Por ejemplo, el ala de un murciélago, la aleta pectoral de una ballena, la
extremidad anterior del hombre son homólogos pues se derivan del esbozo del
miembro anterior del embrión. Se llaman órganos o estructuras análogas
aquellos que cumplen una misma función, pero con origen embrionario
diferente, tal es el caso de las alas de un murciélago y las de una mariposa. De
acuerdo con lo anterior, se toma como base de la clasificación a los órganos
homólogos, que son los que permiten relaciones evolutivas.
El murciélago está emparentado directamente con la ballena y con el hombre y
no con la mariposa. Durante las primeras etapas del desarrollo embrionario
aparecen dos o tres capas de células de las que derivarán todos los tejidos del
nuevo organismo. Estas capas embrionarias son el ectodermo (externa), el
endodermo (interna) y el mesodermo (intermedia).
Los animales se clasifican en dos grupos, aquellos sólo tienen dos capas,
ectodermo y endodermo y que reciben el nombre de diblástidos, y los que
cuentan con las tres capas o triblásticos. El celoma es la cavidad general del
cuerpo donde se alojan algunos órganos importantes. Las paredes del celoma
son de tejido mesodérmico.
Según este criterio, los animales triblásticos se dividen en tres grupos:
acelomados o sin celoma, en los que el mesodermo es compacto y el animal
no tiene más cavidad interna que el tubo digestivo; los pseudocelomados o con
falso celoma que sí tienen una cavidad interna pero que no está revestida de
mesodermo, y los celomados con un verdadero celoma. La metamerización se
presenta cuando el animal está formado por varios segmentos que muestran
una estructura semejante.
En algunos la segmentación es interna y externa; en otros, la externa casi
desaparece quedando sólo la interna. De esta manera, hay animales
segmentados y no segmentados. Tipo de simetría, de acuerdo con este criterio
hay tres tipos de animales: los asimétricos, a los que ningún plano de corte los
puede dividir en dos partes iguales; los de simetría radial, que son de vida sésil
o sedentaria y n los cuales muchos planos de corte, siempre y cuando pasen
por el centro del animal, pueden dividirlos en dos partes; y por último, los de
simetría bilateral, en los que un solo plano los corta en dos mitades.
Células vegetales | Contenidos
Los diferentes tipos de células vegetales pueden distinguirse por la
forma, espesor y constitución de la pared, como también por el contenido de la
célula. El ser humano ha tomado ventaja de la diversidad celular: consumimos
los almidones y proteínas almacenados en sus tejidos de reserva, usamos los
pelos de la semilla del algodón (Gossipium hirsutum) así como las fibras del
tallo del lino (Linum ussitatisimun) para vestirnos; aún cuando las células
están muertas, como en el leño, lo utilizamos para construcciones y para hacer
papel.
Pared celular: es la característica más importante que diferencia la
célula vegetal de la animal. Le confiere la forma a la célula y le da la textura a
cada tejido, siendo el componente que le otorga protección y sostén a la
planta.
Su principal componente estructural es la celulosa, entre un 20-40%, las
cadenas de celulosa se agrupan en haces paralelos o microfibrillas de 10 a 25
nm de espesor. Las microfibrillas se combinan mediante las hemicelulosas
producidas por los dictiosomas, estas se unen quimicamente a la celulosa
formando una estructura llamada macrofibrillas de hasta1/2 millón de
moléculas de celulosa en corte transversal. Esta estructura es tan sólida como
la del concreto reforzado. La hemicelulosa y la pectina contribuyen a unir las
microfibrillas de celulosa, al ser altamente hidrófilas contribuyen a mantener
la hidratación de las paredes jóvenes. Entre las sustancias que se incrustan en
la pared se encuentra la lignina, molécula compleja que le otorga rigidez.
Otras sustancias incrustantes como la cutina y suberina tornan impermeables
las paredes celulares, especialmente aquellas expuestas al aire.
En la pared celular se puede reconocer como mínimo tres capas:
laminilla media, pared primaria y pared secundaria, difieren en la ordenación
de las fibrillas de celulosa y en la proporción de sus constituyentes. Durante la
división celular las dos células hijas quedan unidas por la laminilla media, a
partir de la cual se forman las sucesivas capas de pared, de afuera hacia
adentro.
La laminilla media es tá formada por sustancias pépticas y es difícil de
observar con microscopio óptico. La pared primaria se encuentra en células
jovenes y áreas en activo crecimiento, por ser relativamente fina y flexible, en
parte por presencia de sustancias pépticas y por la disposición desordenada de
las microfibrillas de celulosa. Las células que poseen este tipo de pared tienen
la capacidad de volver a dividirse por mitosis: desdiferenciación. Ciertas
zonas de la pared son mas delgadas formando campos primarios de
puntuaciones donde plasmodesmos comunican dos células contiguas. La
pared secundaria aparece sobre las paredes primarias, hacia el interior de la
célula, se forma cuando la célula ha detenido su crecimiento y elongación. Se
la encuentra en células asociadas al sostén y conducción, donde el
protoplasma muere a la madurez. Donde hay un campo primario de
puntuación no hay depósito de pared secundaria formándose una puntuación
que comunica las dos células vecinas. Las puntuaciones pueden ser simples o
areoladas.
Tejidos Vegetales | Contenidos
Depues del crecimiento del embrión en la semilla, la formación de
nuevas células queda casi enteramente restringida a los meristemas: tejidos
permanentemente jovenes, cuyas células se dividen mitóticamente.
Las células originadas por estos meristemas sufriran un proceso de
diferenciación hasta transformarse en diferentes tipos celulares. De este modo
los tejidos se diferencian como grupos de células organizadas estructural y
funcionalmente.
El cuerpo de los vegetales está constituido por dos tipos de tejidos:
meristemas o tejidos embrionales (derivados del embrión) y tejidos adultos.
Dichos tejidos se hallan formados por células iguales (tejidos simples) o por
agrupaciones de células diversas (tejidos complejos).
Tejido
Función
Meriste
crecimiento por división celular
Parénqu
de relleno, fotosintético, reserva, etc.
ma
ima
Colénqu
sostén en órganos en crecimiento
Esclerén
sostén
Epiderm
protección de partes verdes
Súber
protección de partes adultas
Xilema
transporte de agua y sales
Floema
transporte de productos fotosintéticos
ima
quima
is
Organización General de las plantas | Contenidos
Las plantas tienen dos sistemas importantes, uno aéreo: el caulinar y
otro subterráneo: el radicular. La porción aérea, incluye órganos tales como
las hojas, brotes, flores, y frutos. La porción radicular incluye aquellas partes
de la planta que se encuentran por debajo del nivel del suelo, tales como
raíces, tubérculos, bulbos y rizomas.
El cuerpo de la planta se origina de la semilla, que contiene una planta
embrionaria encerrada y protegida dentro de una cubierta seminal y provista
de sustancias de reserva, ya sea en los cotiledones del embrión o fuera del
mismo en el endosperma. La planta embrionaria presenta una raíz o radícula y
un tallo con uno o dos cotiledones o hojas germinales. En el extremo del tallo
y de la raíz se encuentran tejidos meristemáticos que se encargan de la
proliferación celular seguido por la diferenciación y crecimiento de estas
células. Los órganos de los vegetales se componen de tejidos o grupos de
células que realizan actividades específicas.
Raíz | Contenidos
Es la porción inferior del eje de la planta, desarrollada normalmente
bajo el suelo. Presenta variadas formas, relacionadas con sus funciones; la
principal es el anclaje del vegetal, también las hay almacenadoras, suculentas,
aéreas, trepadoras o como estructuras de reproducción vegetativa. Por su
origen se distinguen raices primarias, derivadas de la radícula del embrión, y
raices adventicias originadas de cualquier otra parte del vegetal (tallo, pecíolo,
etc.)
Tallo
Órgano encargado de la conducción, tanto de agua y sustancias tomadas
del suelo, como de fotosintatos elaborados en las hojas, también contribuye
para el sostén de hojas y frutos. El lugar de inserción de las hojas se llama
nudo y la zona comprendida entre dos nudos es el entrenudo. En la axila de
cada hoja y en el ápice del tallo se encuentran las yemas, sitio de los
meristemas apicales.
La hoja
Su función principal es la síntesis de compuestos orgánicos, mediante la
fotosíntesis. Su forma plana y delgada permite la máxima absorción de rayos
solares y un efectivo intercambio gaseoso. En las Dicotiledóneas la hoja
consta (generalmente) de una lámina, un pecíolo, y usualmente hay una yema
axilar en la unión del pecíolo al tallo. El pecíolo puede ser largo o corto, si
está ausente la hoja es sésil.
Los haces vasculares recorren la lámina foliar constituyendo las nervaduras.
Normalmente hay una nervadura o vena principal, de la cual salen venas de
menor diámetro o venas laterales, así sucesivamente formando una red o
venación retinervada. Cuando hay varias venas principales que salen de un
mismo sitio, la venación es palmada. Ambos tipos son usuales en las
Dicotiledóneas.
Flores
Las flores son un conjunto de tejido reproductivo y estéril agrupados en
apretados verticilos que poseen muy cortos entrenudos. Poseen un eje o
pedúnculo que soporta un receptáculo en el que se insertan las demás piezas.
Una flor típica presenta 4 verticilos o ciclos de piezas, dos fértiles o
reproductivos y dos estériles.
Flores de lilas (Lilium).
Verticilos estériles o de protección:

Cáliz: formado por sépalos, generalmente verdes, protegen a la flor
cerrada o pimpollo.

Corola: presenta pétalos, coloridos, atraen a los polinizadores.

El conjunto de cáliz y corola se denomina perianto, (peri= alrededor,
anthos= flor), cuando éstas piezas son similares en tamaño y forma se
denominan tépalos y el conjunto, perigonio, siendo corolino (Achiras)
o calicino (Gramíneas). Cuando las piezas están soldadas entre sí se
antepone el prefijo: gamo-, si están libres se usa diali- (dialisépalas o
dialipétalas). Existen flores sin estos verticilos de protección: flores
aclamídeas (sauce, Salix).
Verticilos fértiles o sexuales:

Androceo: verticilo masculino compuesto por estambres, formados por
un cabito estéril o filamento y una parte fértil, la antera. Cada antera
tiene dos tecas con dos sacospolínicos o microsporangios en cada una.
Dentro de los sacos se encuentran los granos de polen (gametofito
masculino) en cuyo interior están las dos gametas masculinas. La
apertura de las tecas para la salida de los granos de polen o dehiscencia
puede ser longitudinal, poricida, valvar o transversal.
Fotosíntesis
Fotosíntesis, proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las
plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma
de luz y la transforman en energía química. Prácticamente toda la energía que
consume la vida de la biosfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay
vida— procede de la fotosíntesis.
Una ecuación generalizada y no equilibrada de la fotosíntesis en presencia de
luz sería:
CO2 + 2H2A → (CH2) + H2O + H2A
El elemento H2A de la fórmula representa un compuesto oxidable, es decir, un
compuesto del cual se pueden extraer electrones; CO2 es el dióxido de
carbono; CH2 una generalización de los hidratos de carbono que incorpora el
organismo vivo. En la gran mayoría de los organismos fotosintéticos, es decir,
en las algas y las plantas verdes, H2A es agua (H2O); pero en algunas
bacterias fotosintéticas, H2A es anhídrido sulfúrico (H2S). La fotosíntesis con
agua es la más importante y conocida y, por tanto, será la que tratemos con
detalle.
La fotosíntesis se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen
de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de
la temperatura y son independientes de la luz. La velocidad de la primera
etapa, llamada reacción lumínica, aumenta con la intensidad luminosa (dentro
de ciertos límites), pero no con la temperatura. En la segunda etapa, llamada
reacción en la oscuridad, la velocidad aumenta con la temperatura (dentro de
ciertos límites), pero no con la intensidad luminosa.
Ecosistema
Es un sistema ecológico en un área determinada, formado por los seres vivos
(elementos bióticos), su ambiente físico (elementos abióticos) y las
interacciones que existen entre sí y el
medio que los rodea.
Todos los seres vivos (y aquellos que
alguna vez lo fueron) son los factores
bióticos del ecosistema. Los factores
bióticos incluyen plantas, animales,
insectos, bacterias, hongos, y todo ser
vivo que forme parte del ecosistema.
Todos los elementos no vivos dentro
Ecosistema fluvial.
de un ecosistema son los factores
abióticos. Dentro de los factores
abióticos encontramos el aire, agua, rocas, tierra, nieve, lluvia, sol y
temperatura.
La interacción entre el medio abiótico y biótico se produce cada vez que un
animal se alimenta y después elimina sus desechos, cada vez que
ocurrefotosíntesis, al respirar, etcétera.
Los organismos están en una permanente interacción con su medio ambiente.
En el bosque, por ejemplo, los pájaros se alimentan de insectos y gusanos; a su
vez, estos insectos y gusanos se alimentan de hojas muertas que se encuentran
en el suelo. Las hojas que caen también devuelven nutrientes a la tierra.
Además, todos los seres vivos que habitan en el bosque necesitan y utilizan el
aire y el agua para vivir, formando un ecosistema.
Un ecosistema puede ser muy grande
y contener millones de especies de
seres vivos diferentes, o muy pequeño
y estar compuesto solo por unas pocas
especies en interacción.
Ecosistema subacuático.
Así, una poza de agua que se ha
formado luego de una fuerte lluvia es
un pequeño ecosistema y puede
contener tres o cuatro especies de
organismos microscópicos.
Por otro lado, un bosque de miles de kilómetros de extensión, que contiene
millones de especies distintas de organismos, también es un ecosistema.
En su mayoría, los ecosistemas están compuestos por muchos otros
ecosistemas más pequeños, donde los seres vivos interactúan entre ellos y con
su medio ambiente.
Constituyentes de un ecosistema
Son constituyentes fundamentales de un ecosistema las sustancias inorgánicas
o elementos abióticos (agua, carbono, dióxido de carbono, etc.); las sustancias
orgánicas (lípidos, proteínas, carbohidratos, etc.), que son producidos por los
organismos vivientes; los factores ambientales abióticos (humedad,
temperatura, etc.); y tres componentes también fundamentales:
los autótrofos,heterótrofos y descomponedores.
Autótrofos
Los autótrofos son plantas verdes
capaces de hacer
la fotosíntesis (transformación de
sustancias inorgánicas en
compuestos orgánicos por medio de
la luz).
Los autótrofos son los organismos
productores, que realizan su función
Las Comunidades son poblaciones que
mediante la fijación de la energía
comparten e interactúan en el mismo
luminosa, consumo de sustancias
inorgánicas de estructura simple y la medio.
constitución de moléculas de
estructura cada vez más complejas.
Heterótrofos
Los heterótrofos son los consumidores; utilizan, reestructuran y consumen
materiales complejos. Se trata de animales que se nutren de materiales
previamente transformados, o de otros organismos animales.
Descomponedores
El tronco de un árbol o la
simple grieta de una roca es
considerado un
microecosistema.
Los descomponedores (hongos y
bacterias) son los encargados de
descomponer en sustancias más simples la
materia protoplasmática de los
productores y consumidores muertos.
Funcionamiento del ecosistema
El ecosistema funciona como un sistema prácticamente cerrado, sin
influencias externas (el ejemplo más demostrativo es el de un lago).
La energía lumínica procedente del Sol es captada por los productores
primarios (autótrofos), quienes la transforman en materia orgánica, punto de
partida de lacadena alimentaria (o red trófica); el ecosistema se equilibra
cuando la producción de materia orgánica (biomasa) se mantiene estable (es
el punto que se denomina clímax).
En principio, cuando sólo hay organismos autótrofos, la biomasa aumenta
muy rápidamente, hasta que aparecen los primeros herbívoros, que hacen
disminuir la velocidad de producción de la misma; la llegada de carnívoros
equilibra el consumo de materia orgánica al reducir el número de herbívoros.
Los descomponedores, presentes desde el inicio, cierran la cadena.
A modo de resumen: ¿Qué es un ecosistema?
El conjunto de los seres vivos y los
factores abióticos (sin vida) que existen
en un determinado lugar y las relaciones
que se establecen entre ellos, se llama
ecosistema.
En todos los ecosistemas se distinguen
dos tipos de componentes: bióticos y
abióticos. Los componentes bióticos son
los seres vivos que habitan el lugar,
como las plantas, los animales y los
microorganismos. Los componentes
abióticos son el agua, la luz, la
temperatura y el suelo.
Ecología es la ciencia que estudia las relaciones de los organismos entre sí y
con el ambiente que los rodea. También analiza la influencia de las
actividades humanas sobre el ambiente.
El ecosistema de mayor tamaño que se puede considerar es el planeta Tierra.
Sin embargo, se delimitan ecosistemas menores, como una laguna, una selva,
un desierto o un bosque. Un charco formado tras una intensa lluvia, o un
tronco caído, lleno de arañas, hormigas y hongos, son pequeños ecosistemas.
Introducción a la ecología
Introducción
Todos los seres vivos tienen una manera de vivir que depende de su estructura
y fisiología y también del tipo de ambiente en que viven, de manera que los
factores físicos y biológicos se combinan para formar una gran variedad de
ambientes en distintas partes de la biosfera. Así, la vida de un ser vivo está
estrechamente ajustada a las condiciones físicas de su ambiente y también a
las bióticas, es decir a la vida de sus semejantes y de todas las otras clases de
organismos que integran la comunidad de la cual forma parte (1)
Cuanto más se aprende acerca de cualquier clase de planta o animal, se ve con
creciente claridad que cada especie ha sufrido adaptaciones para sobrevivir en
un conjunto particular de circunstancias ambientales. Cada una puede
demostrar adaptaciones al viento, al sol, a la humedad, la temperatura, la
salinidad y otros aspectos del medio ambiente físico, así como adaptaciones a
plantas y animales específicos que viven en la misma región.(2)
Ecología
Se ocupa del estudio científico de las interrelaciones entre los organismos y
sus ambientes, y por tanto de los factores físicos y biológicos que influyen en
estas relaciones y son influidos por ellas. Pero las relaciones entre los
organismos y sus ambientes no son sino el resultado de la selección natural, de
lo cual se desprende que todos los fenómenos ecológicos tienen una
explicación evolutiva.
A lo largo de los más de 3000 millones de años de evolución, la competencia,
engendrada por la reproducción y los recursos naturales limitados, ha
producido diferentes modos de vida que han minimizado la lucha por el
alimento, el espacio vital, el cobijo y la pareja.(1)
También podemos definir el término ecología como el estudio de las
relaciones mutuas de los organismos con su medio ambiente físico y biótico.
Este término está ahora mucho más en la conciencia del público porque los
seres humanos comienzan a percatarse de algunas malas prácticas ecológicas
de la humanidad en el pasado y en la actualidad. Es importante que todos
conozcamos y apreciemos los principios de este aspecto de la biología, para
que podamos formarnos una opinión inteligente sobre temas como
contaminación con insecticidas, detergentes, mercurio, eliminación de
desechos, presas para generación de energía eléctrica, y sus defectos sobre la
humanidad, sobre la civilización humana y sobre el mundo en que vivimos.
Relaciones intraespecíficas
A escala unicelular, tanto en organismos animales como vegetales, las
relaciones entre los distintos individuos presentes en un medio
determinado vienen condicionadas principalmente por factores de tipo
físico y químico. Al ser su hábitat generalmente el agua, donde suelen
formar parte del plancton, la rápida multiplicación de estos organismos
puede provocar a veces en ambientes reducidos una cantidad excesiva de
residuos metabólicos o un agotamiento total del oxígeno disuelto que
provoque su muerte. La relación entre cada organismo unicelular viene
mediada por el medio común que comparten, al que vierten sus
metabolitos y del que reciben los de otros organismos.
En el caso de los organismos de mayor entidad biológica, de formas
pluricelulares, cualquier relación entre individuos de una misma especie
lleva siempre un componente de cooperación y otro de competencia, con
predominio de una u otra en casos extremos. Así en una colonia de
pólipos la cooperación es total, mientras que animales de costumbres
solitarias, como la mayoría de las musarañas, apenas permiten la
presencia de congéneres en su territorio fuera de la época reproductora.
La colonia es un tipo de relación que implica estrecha colaboración
funcional e incluso cesión de la propia individualidad. Los corales de un
arrecife se especializan en diversas funciones: hay individuos provistos de
órganos urticantes que defienden la colonia, mientras que otros se
encargan de obtener el alimento y otros de la reproducción. Este tipo de
asociación es muy frecuente también en las plantas, sobre todo las
inferiores. En los vegetales superiores, debido a la incapacidad de
desplazamiento, surgen formaciones en las que el conjunto crea unas
condiciones adecuadas para cada individuo, por lo que se da una
cooperación ecológica, al tiempo que se produce competencia por el
espacio, impidiendo los ejemplares de mayor tamaño crecer a los
plantones de sus propias semillas.
En el reino animal nos encontramos con sociedades, como las de hormigas
o abejas, con una estricta división del trabajo. En todos estos casos, el
agrupamiento sigue una tendencia instintiva automática. A medida que se
asciende en la escala zoológica encontramos que, además de ese
componente mecánico de agrupamiento, surgen relaciones en las que el
comportamiento o la etología de la especie desempeñan un papel creciente.
Los bancos de peces son un primer ejemplo.
En las grandes colonias de muchas aves (flamencos, gaviotas, pingüinos,
etc.), las relaciones entre individuos están ritualizadas para impedir una
competencia perjudicial. Algo similar sucede en los rebaños de mamíferos.
Entre muchos carnívoros y, en grado máximo entre los primates,
aparecen los grupos familiares que regulan las relaciones intraespecíficas
y en este caso factores como el aprendizaje de las crías, el reconocimiento
de los propios individuos y otros aspectos de los que estudia la etología
pasan a ocupar un primer plano.
Relaciones interespecíficas
En este caso prima el interés por el alimento o el espacio, aunque en muchas
ocasiones, para conseguir unos fines se recurra a compromisos que se
manifiestan en asociaciones del tipo de una simbiosis. Dentro de este amplio
apartado se incluyen todas aquellas relaciones directas o indirectas entre
individuos de especies diferentes y que se estudian en otros apartados. Entre
ellas tenemos el parasitismo y la depredación, la necrofagia o el
aprovechamiento de otros organismos para conseguir protección, lugar donde
vivir, alimento, transporte, etc. La importancia de estas relaciones es que
establecen muchas veces los flujos de energía dentro de las redes tróficas y
por tanto contribuyen a la estructuración del ecosistema. Las relaciones en las
que intervienen organismos vegetales son más estáticas que aquellas propias
de los animales, pero ambas son el resultado de la evolución del medio, sobre
el cual, a su vez las especies actúan, incluso modificándolo, en virtud de las
relaciones que mantienen entre ellas.
Poblaciones y sus características
Puede definirse la población como un grupo de organismos de la misma
especie que ocupan un área dada. Posee características, función más bien
del grupo en su totalidad que de cada uno de los individuos, como
densidad de población, frecuencia de nacimientos y defunciones,
distribución por edades, ritmo de dispersión, potencial biótico y forma de
crecimiento. Si bien los individuos nacen y mueren, los índices de
natalidad y mortalidad no son característica del individuo sino de la
población global. La ecología moderna trata especialmente de
comunidades y poblaciones; el estudio de la organización de una
comunidad es un campo particularmente activo en la actualidad. Las
relaciones entre población y comunidad son a menudo más importantes
para determinar la existencia y supervivencia de organismos en la
naturaleza que los efectos directos de los factores físicos en el medio
ambiente.
Uno de sus atributos importantes es la densidad, o sea el número de individuos
que habitan en una unidad de superficie o de volumen. La densidad de
población es con frecuencia difícil de medir en función del número de
individuos, pero se calcula por medidas indirectas como por ejemplo, los
insectos atrapados por una hora en una trampa. La gráfica en la que se inscribe
el número de organismos en función del tiempo es llamada curva de
crecimiento de población. Tales curvas son características de las
poblaciones, no de especies aisladas, y sorprende su similitud entre las
poblaciones de casi todos los organismos desde las bacterias hasta el hombre.
La tasa de nacimientos o natalidad, de una población es simplemente el
número de nuevos individuos producidos por unidad de tiempo. La tasa de
natalidad máxima es el mayor número de organismos que podrían ser
producidos por unidad de tiempo en condiciones ideales, cuando no hay
factores limitantes. La mortalidad se refiere a los individuos que mueren por
unidad de tiempo. Hay una mortalidad mínima teórica, la cual es el número
de muertes que ocurrirían en condiciones ideales, consecutivas
exclusivamente a las alteraciones fisiológicas que acompañan el
envejecimiento.
Disponiendo en gráfica el número de supervivientes de una población contra
el tiempo se obtiene la curva de supervivencia. De esas curvas puede
deducirse el momento en que una especie particular es más vulnerable. Como
la mortalidad es más variable y más afectada por los factores ambientales que
por la natalidad, estos tienen una enorme 0influencia en la regularización del
número de individuos de una población.
Cadenas y pirámides alimenticias
El nímero de organismos de cada especie es determinado por la velocidad
de flujo de energía por la parte biológica del ecosistema que los incluye.
La transferencia de la energía alimenticia desde su origen en las plantas a
través de una sucesión de organismos, cada uno de los cuales devora al
que le precede y es devorado a su vez por el que le sigue, se llama cadena
alimenticia. El número de eslabones de la cadena debe ser limitado a no
más de cuatro o cinco, precisamente por la gran degradación de la
energía en cada uno. El porcentaje de la energía de los alimentos
consumida que se convierte en material celular nuevo es el porcentaje
eficaz de transferencia de energía.
El flujo de energía en los ecosistemas, procedente de la luz solar por medio de
la fotosíntesis en los productores autótrofos, y através de los tejidos de
hervíboros como consumidores primarios, y de los carnívoros como
consumidores secundarios, determina el peso total y número (biomas) de los
organismos en cada nivel del ecosistema. Este flujo de energía disminuye
notablemente en cada paso sucesivo de nutrición por pérdida de calor en cada
transformación de la energía, lo cual a su vez disminuye los biomas en cada
escalón.
Algunos animales sólo comen una clase de alimento, y por consiguiente, son
miembros de una sola cadena alimenticia. Otros animales comen muchas
clases de alimentos y no sólo son miembros de diferentes cadenas
alimenticias, sino que pueden ocupar diferentes posiciones en las distintas
cadenas alimenticias. Un animal puede ser un consumidor primario en una
cadena, comiendo plantas verdes, pero un consumidor secundario o terciario
en otras cadenas, comiendo animales hervíboros u otros carnívoros.