La temperatura como factor ambiental

Presentación del tema: "La temperatura como factor ambiental"— Transcripción de la presentación:

1 La temperatura como factor ambiental
Capítulo 4 La temperatura como factor ambiental

2 Nivel individual ¿cómo es que las cebras regulan su balance hídrico?
¿cuál es la temperatura máxima a la que sobrevive un flamboyán? Ecología fisiológica, ecología de comportamiento

3 Conceptos clave El macroclima interacciona con el paisaje para producir variaciones microclimáticas en temperatura. La mayoría de las especies se desempeñan mejor en rangos de temperatura estrechos. Muchos organismos han evolucionado maneras de compensar por variaciones de temperatura ambiental regulando sus temperaturas corporales. Muchos organismos sobreviven temperaturas extremas entrando en un estado de reposo.

4 Macroclima y microclima
Concepto clave: El macroclima interacciona con el paisaje para producir variaciones microclimáticas. Un macroclima puede representarse por un climadiagrama. Es el clima que impacta un área grande Es medido por estaciones meteorológicas Un microclima tiene que determinarse a una escala menor Es el clima que impacta un área pequeña Es medido por instrumentos mas finos “macroclima” y “microclima” son términos relativos

5 Variaciones microclimáticas
Según la elevación Generalmente la temperatura se reduce a medida que subimos en elevación: Aprox. 1°C por cada 100 m de elevación (tasa adiabática) Según el aspecto (dirección hacia donde mira una pendiente): En zona templada del hemisferio norte el aspecto N es mas frío y húmedo que el aspecto S En lomas calizas de PR: Aspecto NO mas frío y húmedo que el aspecto SE

6 Variaciones microclimáticas
Por la vegetación: plantas establecidas cambian el ambiente Sombra Según el color del terreno: colores oscuros se calientan mas que colores claros Rocas y agujeros reciben menos radiación que la superficie del terreno Por la cercanía de cuerpos de agua

7 Temperatura y calor Temperatura es una medida de la cantidad de calor
Calor es energía termal, correspondiente a una porción del espectro electromagnético

8 Temperatura y los organismos
Concepto clave: La mayoría de los organismos se desempeñan mejor en un rango bastante estrecho de temperaturas. En última instancia esto se reconoce a nivel molecular, en la actividad enzimática.

9 Temperatura e ingesta de alimento
MEI = ingesta de energía metabólica (“Metabolic Energy Intake”) C = energía consumida (“Consumed”) F = energía perdida en heces fecales (“Feces”) U = energía perdida en orina (“Urine”) MEI = C – F – U Experimento con lagarto de 2 poblaciones de climas algo distintos

10 Temperatura y fotosíntesis
6CO H2O  C6H12O O H2O Velocidad de fotosíntesis en musgo de zona boreal y arbusto del desierto Aclimatación: ajuste fisiológico temporero Aclimatación del arbusto del desierto Se utilizaron clones genéticamente idénticos Cambia la velocidad máxima de fotosíntesis según el clima prevaleciente

11 Actividad microbiana Las bacterias tienen una gama bien amplia de adaptaciones a temperaturas Podemos distinguir 2 tipos: Bacterias psicrofílicas: capaces de vivir a temperaturas bien bajas Bacterias termofílicas: capaces de vivir a temperaturas bien altas

12 Regulación de la temperatura corporal
Concepto clave: Muchos organismos evolucionan para compensar por las variaciones de temperaturas. Las temperaturas fluctúan alrededor del promedio indicado por el clima de una región. Las variaciones en temperatura pueden ser estrechas (trópicos) o bien amplias. Esas variaciones le presentan un reto a los organismos ya que los organismos generalmente se desempeñan mejor dentro de rangos estrechos de temperatura.

13 Balance térmico Hs = calor almacenado (“stored”) Hm = calor metabólico
Hcd = calor por conducción Hcv = calor por convección Hr = calor radiativo He = calor por evaporación Hs = Hm ± Hcd ± Hcv ± Hr ± He

14 Tipos de organismos según su modo de balance térmico
Poiquilotermos = su temperatura varía según varía la temperatura ambiental; animales de este tipo también se conocen como de sangre fría. Entre los que regulan su temperatura están: Ectotermos: dependen de energía externa. Endotermos: generan su propia energía. Homeotermos: mantienen una temperatura casi constante.

15 Regulación de temperatura en plantas de climas cálidos y secos
Plantas del desierto: La estrategia principal es enfriar sus tejidos. Estas plantas evitan enfriar sus tejidos por evaporación (He) pues el agua es escasa. Hm se ignorará porque las plantas generan muy poca energía metabólica. Tres opciones principales: Por conducción (Hcd): alejan sus ramas y hojas del suelo Por convección (Hcv): partes altas y expuestas al viento Por radiación (Hr): hojas reflectivas

16 Regulación de temperatura en plantas de climas bien fríos
Plantas del ártico y alpinas A diferencia de plantas en climas calientes éstas tienen mecanismos para calentarse. Por conducción: sus partes localizadas cerca al suelo. Por convección: sus partes poco expuestas al viento. Por radiación: partes con colores mas oscuros u orientadas hacia el sol.

17 Regulación de temperatura por animales ectotérmicos
Casi todos los animales son ectotérmicos (anfibios, reptiles, muchos invertebrados). Mecanismos similares a los de las plantas pero los animales tienen mas opciones. Lagartijos y varios reptiles Se mueven a lugares con temperatura adecuada Exponen ciertos tejidos para radiar calor Saltamontes Modifican su pigmentación (Hr) Les sirve para: adelantar su desarrollo para controlar un hongo patógeno

18 Regulación de temperatura por animales endotérmicos
Zonas termales neutrales y climas Zona termal neutral = rango de temperaturas ambientales en la que los homeotérmicos mantienen su metabolismo constante Las zonas termales neutrales tienden a coincidir con las variaciones de temperatura ambiental donde viven los organismos

19 Regulación de temperatura por animales acuáticos endotérmicos
El agua es mas efectiva en intercambio de calor por conducción y convección que la atmósfera. Los organismos acuáticos están mas expuestos a estos intercambios Adaptaciones que permiten la regulación: Aves y mamíferos respiran por pulmones Aislados por capas de grasa o aire

20 Regulación de temperatura por insectos endotérmicos
Calientan sus tórax moviendo sus alas rápidamente (Hm)

21 Plantas endotérmicas Casi todas las plantas son poiquilotermas.
Algunas son ectotérmicas. Pocas son termogénicas (producen calor interno) Symplocarpus foetida (de zona templada; “skunk cabbage” o repollo apestoso) florece mas temprano que otras plantas Mantiene su temperatura sobre la ambiental; puede derretir nieve Se calienta metabólicamente desviando azúcares desde la raíz a la inflorescencia y ajusta su temperatura según varía la ambiental

22 Sobreviviendo a extremos de temperatura
Concepto clave: Muchos organismos sobreviven a extremos de temperatura entrando en estados de descanso Deteniendo su actividad Reduciendo su metabolismo Torpor = estado de metabolismo bajo de poca duración Hibernación = estado de metabolismo bajo durante los meses mas fríos Estivación = estado de metabolismo bajo durante los meses mas calientes

23 Repaso Defina o describa: Microclima Aspecto Temperatura
MEI = C – F – U Aclimatación Bacteria psicrofílica Hs = Hm ± Hcd ± Hcv ± Hr ± He

24 Repaso Defina o describa: Poiquilotermo Ectotermo Homeotermo
Zona termal neutral Planta termogénica Torpor Hibernación Estivación

25 Un ejemplo de este concepto clave
El macroclima interacciona con el paisaje para producir variaciones microclimáticas en temperatura.

26 Un ejemplo de este concepto clave
La mayoría de las especies se desempeñan mejor en rangos de temperatura estrechos.

27 Un ejemplo de este concepto clave
Muchos organismos han evolucionado maneras de compensar por variaciones de temperatura ambiental regulando sus temperaturas corporales.

28 Un ejemplo de este concepto clave
Muchos organismos sobreviven temperaturas extremas entrando en un estado de reposo.

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31 Los saltamontes son capaces aumentar su temperatura por encima de los 35°C

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42 Precaución con las escalas de las gráficas

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46 S N aspecto S aspecto N