Ecologia

1.1    1.1   Definición de la ecología

                    1.1.1la ecología como ciencia integradora

1.2  1.2  Factores ambientales

      1.2.1  factores abióticos

      1.2.2 factores bióticos

1.3  1.3  Población

      1.3.1  Concepto de población   

      1.3.2 Propiedades de una población

  §  tamaño

  §  densidad

  §  distribución

  §  tasa de natalidad y mortalidad

  §  migración

    1.3.3  crecimiento poblacional

           §  exponencial logístico o sigmoidal

 §  factores limitantes :competencia y depredación

CONCEPTO DE ECOLOGIA
El término ecología proviene de dos antiguos vocablos griegos: okios-(casa) y logos- (Ciencia), de ahí que la ecología sea el estudio de las relaciones entre los organismos y su medio. La ecología como disciplina científica de la naturaleza, cuenta con un poco más de cien años. El concepto aparece por primera vez en 1869. El biólogo alemán Ernest Haeckel propuso designar con este nombre una subdisciplina de la zoología cuyo objetivo seria la investigación d relaciones que establece una especie animal con su entorno orgánico. El descubrimiento de las relaciones entre los organismos y su ambiente permitió ver la gran complejidad de la propuesta Haeckel, ya que se vio que una especie determinada establece relaciones con su medio, también lo hace con algunas otras especies con las que comparte espacio. Por esta razón se divide a la ecología como auto ecología y sinecología.
AUTOECOLOGIA.-estudia las relaciones de una sola especia con su medio; abarca la demo ecología-estudio estadístico que considera a los habitantes de la especie en cuestión en un ecosistema. Se basa en dos tipos de análisis: el cuantitativo, que se interesa por la distribución geográfica y por la dinámica poblacional (natalidad, mortalidad, etc.) y el cualitativo que considera a los caracteres genéticos.
SINECOLOGIA.-estudia las relaciones entre las distintas especies de una comunidad o biocenosis, se hace patente en la fitoecologia, al contemplar las relaciones existentes entre plantas y animales que comparten un área. Estas relaciones pueden ser mutuamente útiles, en el caso de la polinización zoofilia, o perjudiciales, como en el del pastoreo intensivo. Podemos definir el vocablo ecología como la ciencia que estudia las condiciones de existencia de los seres vivíos y las interacciones de toda naturaleza que se da entre estos y su medio.

ECOLOGIA COMO CIENCIA INTEGRANTE A INTERDISIPLINARIA
El hombre primitivo vivía de manera sencilla recolectando, cazando, pescando, por lo que no causaba daño a su medio; pero con el transcurso del tiempo y al multiplicarse el número de habitantes, opto por explotar irracionalmente, con los recursos con los que cuenta el planeta. El hombre descubrió la forma de combinar productos químicos con materias como los metales y la madera; así pudo fabricar múltiples aparatos (radios refrigeradores, televisores, automóviles, etc.,) mediante los cuales ha tratado de hacer su vida mas placentera y cómoda ; se han construido grandes ciudades; se ha incrementado la producción de alimentos utilizando fertilizantes y plaguicidas; se elaboran medicinas para curar enfermedades y se ha aprendido a crear energía eléctrica : sin embargo, no hemos percatado que la construcción de todo esto ponemos en peligro los sistemas originales con los que funciona adecuadamente la naturaleza. El carácter interdisciplinario de la ecología permite el poder comprender como y por que establecen las interacciones entre los diversos componentes del medio. Ahora es preciso aprender a cuidar la naturaleza, mediante un conocimiento mas profundo de la ecología como ciencia integradora a interdisciplinaria.

AUXILIARES DE LA ECOLOGIA
 La física (ciencia que se ocupa del estudio de la materia y sus diversas manifestaciones) y la química (ciencia que se ocupa del estudio de la materia, la energía y sus reacciones) auxilian a la ecología a estudiar la composición del medio de donde se desarrollaron los organismos, así como las leyes que rigen el comportamiento y cambios de la materia y de la energía. La geografía, disciplina que permite saber como es el lugar desde el punto de vista físico, donde viven los organismos. La biología, mediante sus divisiones como la botánica (estudio de los vegetales) y zoología estudio de los animales) esta entre las ciencias mas importantes en los estudios de la ecológicos .La bioquímica, nos permite comprender como se efectúan las reacciones químicas a nivel biológico: la fisiología se ocupa del estudio de las funciones vitales (respiración, nutrición, fotosíntesis, excreción, digestión, etc.) que realizan los seres vivos. La genética estudia los mecanismos de herencia y transmisión de caracteres su aplicación permite el mejoramiento de los vegetales y animales, un incremento en la producción de alimentos; la bioestadística se ocupa del calculo numérico de manifestaciones orgánicas (natalidad crecimiento, mortalidad); la biogeografía estudia la distribución geográfica de estos sobre la corteza terrestre, variación sobre temperatura y factores climáticos. La paleontología (que estudia los fósiles) mediante ella se pueden reconstruir las líneas naturales no renovables (petróleo, carbón, etc.,). La ecología cuando estudia al hombre y su adaptación a la civilización (ecología humana), señala la necesidad de que este reglamente el uso de sus recursos, promulgar leyes para la conservación de los mismos, que estas sean aplicadas, cumplidas, y además organice su medio con el apoyo de las disciplinas sociales como: Economía: ciencia que se propone el análisis de los precisos de producción, canalización y distribución de los recursos. Demografía: estudia a las colectividades humanas (No de nacimientos, defunciones, matrimonios; densidad migración). Derecho: normas jurídicas que tienden a regular la vida del hombre en la sociedad, debe de relacionarse con la ecología para reglamentarle uso de los recursos y de los ecosistemas en general. Sociología: estudia formas las modelos de relación e independencia de los hombres en sociedad. Antropología: estudia al hombre física y moralmente y considera variedades raciales, culturales, geográficas, etc. Psicología: “ciencia del alma” en esta se estudian las relaciones dinámicas de la conducta humana, experiencias subjetivas y relaciones existentes ente ellas y consecuentemente con la ecología. La ecología implica un carácter interdisciplinario, que es de vital importancia para la sobre vivencia de todas las especias de habitan sobre la tierra


Factores ambientales
Los factores ambientales determinan las adaptaciones, la gran variedad de especies de `plantas y animales, y la distribución de los seres vivos sobre la tierra. Estos factores ambientales se clasifican en abióticos (no vivos) y bióticos (vivos).

Factores abióticos     link
Los factores bióticos se diferencian en dos categorías
a) Físicos.- Pueden ser la luz solar, la temperatura, altitud, latitud y clima estos si afectan a los seres vivos.
b) Químicos.- Son el suelo, el oxigeno, y el dióxido de carbón, aquí no interviene ningún ser vivo.


 

Factores Físicos
Luz Solar
Fuente principal de energía de un ecosistema. La radiación solar que se recibe sobre la superficie terrestre varía según el ángulo de incidencia. La radiación solar en los polos se distribuye en un área mayor que en el ecuador. Además de su efecto térmico, la luz solar es la materia prima energética para el proceso de la fotosíntesis aunque la mayor parte de la energía no es susceptible de ser transformada en energía de enlaces químico: del total de energía irradiada se calcula que solo el 2% ha logrado convertirse en fotosintetatos.

La Luz en el ambiente acuático
La luz solar de que disponen los organismos acuáticos a su paso por la atmósfera resulta afectada por diversos factores: nubosidad, latitud, humedad, concentración, de smog entre otros. El medio acuático recibe menor cantidad de luz en todos sus niveles como producto de fenómenos de reflexión, dispersión y absorción que afectan la zona eufotica. Se cita que la penetración máxima de luz apropiada para productores fotosintéticos marinos es de 200m.

Efectos biológicos de la luz
Uno de los efectos más importantes de la luz es la producción de la clorofila, realizada por los organismos fotosintéticos terrestres y marinos. El color de la piel de algunos animales puede estar directamente influido por la luz o por uno de sus efectos: la temperatura. U efecto sumamente conocido en cuanto a la periodicidad luminosa, es el que se refiere a ciertas etapas de la fotosíntesis que solo se desarrollan en presencia de la luz. En los animales los tactismos son respuestas diferenciales a los niveles de luz. Este tipo de respuestas les permite tornarse más activos en presencia de luz y reducir sus acciones en la oscuridad o a la inversa.

La Temperatura
Las zonas de temperatura mas baja, son aquellas donde se recibe menor irradiación solar anual; este es el caso de los polos norte y sur, donde los veranos tienen menor irradiación. Para resistir temperaturas extremas los organismos desarrollan adaptaciones morfológicas y fisiológicas. En general el aumento de la temperatura acelera los procesos fisiológicos por ejemplo, el movimiento, la actividad metabólica, la actividad reproductiva, el consumo de oxigeno, etc. Los organismos tienen un límite de resistencia al incremento de temperatura. Cuando se rebasa ese límite, los vegetales tienden a cerrar estomas, para impedir la transpiración.

Temperatura, clima y vientos
La cantidad de energía solar y la forma en que este incide sobre la superficie terrestre influyen sobre la temperatura de cada zona geográfica mientras que las variaciones de temperatura en la superficie del planeta y los movimientos de rotación y traslación de este condicionan el patrón de corrientes de aire (vientos). Los vientos son los responsables de las precipitaciones pluviales en el planeta que junto con los efectos de altitud, latitud y efectos geológicos debido a la presencia de montañas, ocasionan la diversidad de climas.LA temperatura es un factor que limita la distribución de las especies, actúa sobre cualquier etapa del ciclo vital y afecta las funciones de supervivencia, reproducción y desarrollo.

Altitud y latitud y su relación con la temperatura
Los aumentos progresivos de latitud y altitud causan efectos térmicos similares, ya que la temperatura media de la atmósfera disminuye. Las variaciones de latitud y altitud determinan cambios térmicos afectando la distribución de los seres vivos, los que presentan formas de dispersión paralelas si trata del aumento de laitud o altitud.
Atmósfera y presión atmosférica.Agua y presión acuática
La presión atmosférica presenta efectos distintos en el aire cada vez que se descienden 300m la presión baja 24mm de mercurio; mientras que en el mar, cada vez que se descienden 10m, la presión acuática asciende en 760mm de mercurio; a 900m de profundidad la presión alcanza valores de varios miles de toneladas fuerza/m2. Estas variaciones condicionan en gran medida los patrones de distribución característicos de los seres vivos en ambos medios.

Factores Químicos

El sustrato
Es la superficie por la cual se establecen los seres vivos y en la que llevan acabo varias funciones. Este tiene importantes efectos mecánicos sobre los organismos que viven sobre o dentro del son de mayor relevancia sus aspectos químicos, sobre todo como fuente de minerales y nutrientes para los organismos fotosintéticos.

El suelo
Tiene su origen en la erosión de las rocas causada por el agua, el viento, las raíces de los árboles, etc.; y contiene todos los materiales orgánicos, minerales, agua y oxigeno que requieren los seres vivos. Además de su composición, factores como la profundidad, la inclinación, y la granulometría juegan un papel muy importante sobre el tipo de seres vivos que pueden vivir sobre o dentro del suelo.

El oxigeno y el dióxido de carbono
Dos sustancias que tienen gran importancia son el oxigeno y el dióxido de carbono debido a su relación con los procesos respiratorios y fotosintéticos. Mediante la respiración, los organismos aerobios utilizan oxigeno para obtener energía de los carbohidratos y desechan dióxido de carbono. En la fotosíntesis los organismos fotosintéticos son capaces de elaborar carbohidratos a partir de dióxido de carbono, en este proceso se elimina oxigeno.

Disponibilidad de oxigeno en el ambiente
En los ambientes terrestres se dispone de una cantidad uniforme y adecuada de oxigeno; este se consume en la respiración aerobia, se reintegra después de un rompimiento de la molécula de agua se presenta en la fotosíntesis, regenerándose así el nivel de oxigeno presente en la naturaleza.

El oxigeno en el medio acuático
La principal fuente de oxigeno es la fotosíntesis que puede liberarse en el ambiente acuático por las reacciones de los organismos fotosintéticos. El oxigeno del agua se puede consumir tanto por la respiración de todos los seres acuáticos como por la descomposición de los materiales que se encuentran en ella.

Factores bióticos
Las relaciones entre los seres vivos constituyen los principales factores bióticos. Los individuos tanto si persisten a la misma especie como a especies diferentes, ejercen entre si una serie de influencias. A estas influencias cuando ocurren entre individuos de una misma especie se les denomina factores intraespecificos y cuando se dan entre dos o mas especies diferentes se les nombra factores ínter específico.

Factores intraespecificos
Al conjunto de individuos de una misma especie que habita en un mismo lugar se le conoce como población. Dentro de dicha población se presentan factores de dos tipos: demográficos y etológicos. Los factores demográficos se refieren a la población misma, a su estructura y sus cambios; pueden ser densidad de población, natalidad, mortalidad, proporción de sexos, etc. Por otro lado, los factores etológicos se refieren al comportamiento de los individuos y entre ellos se pueden distinguir los siguientes:

Factores dependientes del sexo
Efecto de grupo
Competencia intraespecifica
Factores ínterespecíficos

Estos se presentan entre poblaciones de especies distintas, tanto por contacto físico directo, como por la modificación en el ambiente que puede ocasionar una población. Estas interacciones pueden ser de tres tipos: competencia, depredación y mutualismo. En la competencia dos especies distintas hacen uso de los mismos recursos de modo que tienen que competir entre ellas por conseguirlos. En la depredación una especie se alimenta de la otra. En el mutualismo una especie depende de la otra pero sin alimentarse directamente de ella. Existen tres tipos de mutualismo
a) Parasitismo.- Cuando una especie obtiene beneficio de la otra al tiempo que la perjudica.
b) Comensalismo.- Cuando una especie obtiene alimento a través de la otra pero sin perjudicarla.
c) Simbiosis.- Las dos especies relacionadas se benefician mutuamente al grado de que la relación puede ser vital.


POBLACION.
La población es un grupo de organismos de la misma especie que ocupa un área definida en un determinado momento. Ejemplo, una población de conejos, una población de pinos, etc. El nivel de población presenta diversas características propias, que son de índole grupal, por lo tanto no son aplicables a los individuos que la integran.
 

PROPIEDADES DE UNA POBLACION.
DENSIDAD. La densidad de población es el número de individuos que ocupa alguna unidad de espacio (de área o de volumen) en un momento dado.
DENSIDAD ABSOLUTA.- Es el número de individuos por la unidad del espacio total, es decir, la magnitud de la población respecto al espacio que ocupa.
DENSIDAD RELATIVA O ECOLOGICA.- Se toma en cuenta el número de organismos de esa especie por cierta unidad de espacio específico, es decir, se consideran únicamente las zonas que comprenden su hábitat.
DISTRIBUCION. Es la forma en que se distribuyen los organismos en el seno de una población. También se le denomina distribución interna de la población. Obedece las siguientes causas. La búsqueda de alimento, en caso de animales y nutrimentos vegetales. Por características instintivas de atracción social. Por reacciones de competencia. Por procesos de reproducción.

La distribución puede ser: al azar, uniforme o aglomerada.

Distribución al azar.- Una de sus causas es la poca tendencia a la agregación de sus individuos y se distribuyen de manera irregular. Se presenta cuando el medio es homogéneo, con recursos disponibles regularmente en toda su área.
Distribución uniforme.- Puede presentarse donde la dispersión de recursos es escasa, o donde los miembros de la población obtienen alguna ventaja de su espacio regular.
Distribución aglomerada.- Es la forma de distribución de los individuos de la población mas frecuente en la naturaleza, y obedece fundamentalmente a la dispersión heterogénea de los recursos en el medio y a la tendencia social de ciertas especies a agruparse, con lo que obedece una mayor protección contra el ataque de los depredadores, pero también desventajas como un incremento en la competencia por la obtención de recursos en el medio.

TASA DE NATALIDAD. Es la producción de nuevos organismos por nacimiento, germinación, fisión o cualquier otro proceso, que hace que el número de individuos de la población se incremente. La natalidad puede ser absoluta o máxima y real o ecológica. La natalidad absoluta o máxima es la que casi nunca se alcanza, porque la producción máxima de los individuos es teórica, solo se podría lograr en condiciones ideales del ambiente, esto es, en ausencia de factores ecológicos limitativos, como la escasez de los elementos nutricionales y del espacio para desarrollarse, limitándose la reproducción solo a factores fisiológicos. La natalidad real o ecológica o solamente natalidad se refiere a la producción de nuevos individuos de la población en condiciones ambientales normales.

TASA DE MORTALIDAD. Se denomina mortalidad al número de individuos de una población que muere por unidad de tiempo. El ritmo de fallecimiento que más se observa en una población natural no es la mortalidad que se presenta en condiciones ambientales favorables, cuando los organismos fallecen por envejecimiento, sino aquel donde la muerte se presenta por determinadas causas del medio, como la depredación, los accidentes o la competencia, entre otros.


 MIGRACION. En términos generales podemos definir esta característica como el desplazamiento de una población de organismos, mas allá del área que normalmente ocupa. Se conoce con el nombre de inmigración a los movimientos de entrada al centro de la población, o bien, emigración a los de salida del mismo.

Ecología y medio ambiente – Rosalino Vázquez Conde Ecología – González Fernández y Medina López


Crecimiento poblacional
El crecimiento poblacional es un fenómeno biológico y natural que está íntimamente ligado con aquella característica principal de la materia viva conocida como la capacidad reproductiva de los seres vivos. Es decir, el hecho de que una población llegue, con el tiempo, a saturar una determinada área geográfica, además de haber agotado todos los recursos que éste le pueda brindar, no es otra cosa que la manifestación de la ley natural. La ley natural de la vida que determina la existencia de las cosas. Podemos definir entonces, apoyados en la ley natural de la vida, tres fases en el crecimiento poblacional: El Inicio o Fase de Asentamiento, El intervalo de Abundancia o Fase de Desarrollo y La Decadencia o Fase de Control. Fases del crecimiento poblacional Fase de asentamiento Comprendido como el punto de partida del crecimiento poblacional, en ésta fase encontramos a una población vulnerable, es decir, la población se enfrenta a las condiciones favorables o desfavorables que el medio (desconocido) le ofrece, pudiendo adaptarse o no a dichas condiciones, entonces, la adaptación de la población será un factor gravitante en esta primera fase. Las consecuencias de la incapacidad de adaptación que presente la población pueden manifestarse de dos maneras: La extinción de la especie o la migración definitiva de la población. Ahora, si es que la población logra adaptarse, estaríamos hablando de la Fase de Asentamiento propiamente dicha. En el proceso de adaptación se produce la muerte de aquellos individuos que no presentan las condiciones adecuadas para enfrentarse a las adversidades del nuevo medio, es decir, se da el proceso de la selección natural. Entonces, al terminar esta fase encontraremos individuos fuertes y saludables.

Crecimiento exponencial.- Eso es el crecimiento exponencial: duplicación, reduplicación y nueva duplicación. Casi todo el mundo se sorprende por este fenómeno, porque la mayoría de la gente piensa en forma lineal y piensa en el crecimiento como un fenómeno lineal. Una cantidad crece en forma lineal cuando se incrementa en cantidades constantes durante un periodo determinado de tiempo. Si una cuadrilla de trabajadores construye un kilómetro de autopista por semana, el crecimiento de la carretera será lineal. Si un niño pone en su hucha 10 euros al año, sus ahorros crecen en forma lineal. En el incremento lineal la tasa de crecimiento es constante en un tiempo dado. No se ve afectada por la longitud de la carretera que ya ha sido construida o por la cantidad de dinero que ya hay en la hucha. Una cantidad crece exponencialmente cuando su incremento es proporcional a lo que ya existía. Una colonia de células de levadura en la que cada célula se duplica cada 10 minutos crece exponencialmente. Por cada célula, a cada 10 minutos habrá dos células. Tras otros 10 minutos habrá cuatro células, 10 minutos después habrá ocho, luego 16 y así sucesivamente. Cuantas más células de levadura haya, mayor será la cantidad de nuevas células cada 10 minutos.

Crecimiento Logístico.- Las poblaciones creciendo inicialmente rápido en una fuente de presión constante, se vuelven tan numerosas que pierden su capacidad de crecer debido a interacciones entre los miembros de la población, resultando entonces un estado de equilibrio. Este tipo de crecimiento se llama crecimiento logístico. Crecimiento logístico es el balance entre producción en proporción a la población, y a las pérdidas en proporción a la oportunidad de interacciones individuales. Primeramente, el crecimiento de la población es casi exponencial. La disponibilidad de alimento es constante y como la población crece esto implica comer más y más. Sin embargo, las células de levaduras se vuelven tan numerosas que sus productos comienzan a interferir con el propio crecimiento. Resultando un estado de equilibrio entre producción y pérdida de células.















Crecimiento Sigmoidal.- Es típico de los organismos que colonizan un ambiente nuevo. Al principio la población presenta un crecimiento lento, luego un crecimiento rápido o exponencial, para al finalizar alcanzar un nivel más o menos equilibrado. Puede representarse por un gráfico con tres fases perfectamente visibles: Una fase lenta, (I), que es el período inicial de crecimiento lento, en la que los organismos se acomodan a ese ambiente nuevo. La resistencia ambiental puede ser pequeña, pero existen pocos individuos reproductores. Fase logarítmica, (II) que es el período de crecimiento exponencial rápido, cuando los organismos se han adaptado perfectamente al medio. Fase de equilibrio o de estabilización gradual (III), en la que la resistencia ambiental se va manifestando gradualmente, hasta que se mantiene a un nivel de equilibrio. Este nivel superior indicado por la constante K , no puede ser rebasado y representa la asíntota superior de una curva sigmoide; la ecuación corresponde a: N / ?t = rN {(K-N)/ K} La representación gráfica sería: Figura 10: Representación del crecimiento sigmoidal En la última fase de crecimiento, la población ha alcanzado la densidad máxima que puede soportar el ambiente y se conoce como capacidad de carga o capacidad de soporte o límite de hábitat. Cuando una población ha alcanzado su nivel máximo, su futuro ser de una de las siguientes formas: Mantenerse al mismo nivel durante largo tiempo. Aumentar lentamente, con una mejor adaptación al medio. Declinar de forma progresiva, hasta en algunos casos llegar a la extinción. Fluctuar regular o irregularmente.

ACTIVIDAD 1

  ¿Qué es la ecología?

  ¿Personaje involucrado con la ecología?

  ¿En que se divide al ecología y de que tratan sus divisiones?

  ¿Como era la vida del hombre primitivo y por que razón cambio su estilo de vida?

  ¿Por que corre peligro nuestro ecosistema con los inventos de que se han realizado?

  ¿Que nos permite saber sobre en carácter interdisciplinario?

  Menciona algunos de los auxiliares de la ecología y de que tratan 

Actividad 2
1.-Determinan las adaptaciones de  gran variedad de especies de  plantas y animales  _____________________________

2.-En que se clasifican los factores ambientales ___________________

3.-Fuente principal de energía de un ecosistema ________________________
4.- en que sedividen los factores abioticos_____________
5.-Que es lo que determina los cambios térmicos en los seres vivos y su distribución.________________________

6.-Superficie donde se establecen los seres vivos ____________________

7.-Contiene todos los materiales orgánicos  minerales, agua y oxigeno que requieren los seres vivos __________________________

8.-Sustancias que tienen gran importancia debido a su relación con los procesos respiratorios y fotosintéticos   ________________

9.-Influencias cuando ocurren entre individuos de una misma especie se les llama: _________________________

10.-Relación que se da entre dos o más especies diferentes se le nombra: _____________________________

11.-Cuando una especie obtiene beneficio de la otra al tiempo que la perjudica sele llama ____________________________
12.-Cuando una especie obtiene alimento a través de la otra pero sin perjudicarla se le dice: _______________________

13-.Cuando  dos especies relacionadas se benefician mutuamente al grado de que la relación puede ser vital_______________________