La Ecosfera Eduardo Gómez La Ecosfera

A escala global la TIERRA es un único ECOSISTEMA Los ecosistemas de la Tierra forman el ecosistema planetario o BIÓSFERA

Ecosfera: Es el conjunto formado por todos los ecosistemas de la tierra, o sea, es el gran ecosistema planetario. Biosfera: Es el conjunto formado por todos los seres vivos que habitan la tierra. Los límites están entre los aproximadamente 6500 m de altitud y los 2900-3000 m de las profundidades oceánicas. No es uniforme en grosor ni en densidad. 6500 m 3000 m Eduardo Gómez La Ecosfera

La biosfera es un término que también se refiere al conjunto de todos los seres vivos que habitan la tierra y se puede considerar un sistema: Dinámico Abierto Discontinuo Interactivo con los otros sistemas terrestres (hidrosfera, atmósfera, geosfera) Eduardo Gómez La Ecosfera

COMPOSICIÓN Y ESTRUCTURA DE LA BIOSFERA POBLACIÓN: Conjunto de seres vivos de la misma especie que viven en un ecosistema en un momento determinado. ESTRUCTURA DE UN ECOSISTEMA : Se refiere a la forma en que disponen las poblaciones y las interrelaciones que tienen lugar entre ellos. Estas relaciones se basan básicamente en términos de FLUJO DE ENERGÍA Y CICLOS DE MATERIA TEORIA DE SISTEMAS. Desde el punto de vista de los modelos se considera que entre las poblaciones de seres vivos y el medio existen una serie de relaciones CAUSALES. Desde el punto de vista termodinámico, la biosfera debe considerarse como un subsistema ABIERTO ( intercambia materia y energía), mientras que la Tierra en su conjunto sería un sistema CERRADO ( solamente intercambia energía). Eduardo Gómez La Ecosfera

ECOSISTEMA Es un sistema interactivo constituido por componentes físicos, químicos y biológicos del ambiente Los organismos que viven en un área particular junto con el ambiente físico con el que interactúan constituyen un ecosistema

Los componentes básicos de un ecosistema son... Respiración Energía radiante CO2 CO2 Caída de hojas Productores O2 O2 Consumo H 2O H 2O Translocación Nutrientes Nutrientes Deposición Elementos abióticos consumidores Descomposición

Dinámica de la ecosfera El estudio de la ecosfera es muy complejo, se recurre a unidades más pequeñas, los ECOSISTEMAS. Los ecosistemas son unidades naturales formados por componenetes vivos y no vivos que interactúan entre sí y cuyos límites son mas o menos definibles. Se compone de: Componentes vivos: BIOCENOSIS Componentes no vivos: BIOTOPO Eduardo Gómez La Ecosfera

Biotopo Se denomina así a una zona de características ambientales uniformes ocupada por una comunidad de seres vivos. Es un conjunto de factores físico-químicos abióticos que rodean a una comunidad y que se compone de un medio físico y unos factores del medio ( Factores abióticos) MEDIO FÍSICO: Es el lugar donde los seres vivos desarrollan sus funciones vitales. Básicamente hay dos tipos de medios: Líquido y gaseoso y ambos tienen un límite inferior sólido sobre el que se sustentan los organismos. FACTORES ABIÓTICOS: Son las características fisicoquímicas del medio ambiente. Cada medio tiene unas características propias y otras más generales. Vamos a estudiar como influyen algunos de estos factores en los ecosistemas: Temperatura, luz, humedad, composición química, salinidad, presión.. Eduardo Gómez La Ecosfera

Biocenosis Está formada por los seres vivos y las relaciones que existen entre ellos. Los seres vivos no viven solos ni aislados sino que se agrupan formando poblaciones de la misma especie y comunidades junto con otras especies. FACTORES BIÓTICOS: Son las relaciones que existen entre los diferentes seres vivos. Pueden ser de dos tipos: Intraespecíficas, cuando se producen entre individuos de la misma especie. Interespecíficas cuando se producen entre individuos de las diferentes especies que habitan en el ecosistema. Algunas de las relaciones que vamos a estudiar son: la depredación, el parasitismo, la simbiosis, el colonialismo, las asociaciones familiares.... Eduardo Gómez La Ecosfera

INTERRELACIONES ENTRE LOS SERES VIVOS Los seres bióticos no viven aislados, ellos viven en constantes relaciones entre su misma o con otras especies. Estas pueden ser : INTRAESPECIFICA INTERESPECIFICA

RELACIONES INTRAESPECIFICA Son las relaciones que se dan entre las misma especie.

ASOCIACIÓN FAMILIAR son individuos de una misma familia, que se unen para aparearse, procrear, mantener y proteger a sus crías. Se clasifica en Familia monogamia Familia poligamita Familia patriarcal

Familia monogamia Constituida por un macho y una hembra

Familia poligamia Formada por un macho y varias hembras

Familia patriarcal La hembra deja al padre el cuidado de la prole. Pez espinoso Caballito de mar Hipocampo

ASOCIACIÓN GREGARIA está integrada por individuos no necesariamente emparentados que se unen por un período más o menos largo, para buscar alimento, defenderse o emigrar. Se divide en Asociación gregaria pasiva Jerarquización

Asociación gregaria pasiva Conjuntos de individuos que han nacido juntos Ejemplos bancos de peces Langostas gusanos

Jerarquización Conjuntos de individuos de diferentes edades y uno esta comandando el grupo, especialmente para emigrar.

LA COLONIA Es formada por individuos descendientes de un solo progenitor, es decir no existe macho ni hembra es reproducción por gemación. Su finalidad es buscar y capturar alimentos. Se divide en : Colonia Homorfa Colina Heteromorfa

Colonia Homorfa Cuando su individuo tiene igual forma. Ejemplo Colonia de corales

Colonia heteromorfa Cuando sus individuos son de diferentes formas. Ejemplo: Hidrozoo colonial

SOCIEDAD ESTATAL La forma un conjunto de individuos organizados en sociedades jerarquizadas donde existe una distribución del trabajo, como por ejemplo las abejas, las hormigas y los seres humanos.

Territorialidad: Es la delimitación y defensa de una área definida por un individuo o por un grupo de individuos. El ejemplo más común es el de los perros, quienes marcan un territorio a la redonda con respecto al lugar donde habitan mediante descargas de orina, las cuales emiten un olor distinguible por otros canes.

RELACIONES INTERESPECIFICA Las relaciones interespecíficas son aquellas que acontecen entre miembros de diferentes especies.

Competencia Tiene lugar entre varios individuos de distintas especies, pero del mismo nivel trófico , donde se disputan una misma cosa. Ejemplo El león se disputa con el leopardo una presa, dos planta se disputa la luz, el agua .

Mutualismo Cuando ambas poblaciones se benefician con la actividad, no puede existir una sin la otra. Ejemplo asociación simbiótica entre algas y hongos que dan origen a los líquenes

Neutralismo Se establece entre dos o más organismo de diferentes especies que conviven en un mismo lugar sin molestarse. Ej. Los elefantes, jirafa y la cebra conviven juntos sin molestarse.

Comensalismo Cuando una de las dos poblaciones se beneficia, pero sin que la otra se afecte. El beneficiado se llama comensal y la otra especie huésped. Ejemplo rémora que vive adherida en el tiburón

Inquilinismo Cuando un organismo llamado inquilino se refugia en otro individuo sin perjudicarlo, buscando protección.Ej.el cangrejo ermitaño que busca protección en el, interior de las conchas de los moluscos abandonados.

Parasitismo Cuando una vive a expensa de la otra (parásito) y esta resulta perjudicada ( Huésped) Ej.piojo,pulga,garrapata , mosquitos,etc.

Antagonismo Cuando dos seres de diferentes especies se relacionan uno de ellos se perjudica no lo deja crecer o desarrollarse.Ej La hiedra trepadora mata al árbol que se enrieda.

Depredación Es la relación que se establece entre dos seres vivos uno de los cuales captura a otro y se alimenta de él,. El que come se llama depredador y el segundo presa. Ej. Zorro es depredador de la liebre.

Necrofagia Es Cuando un animal se alimenta de cadáver, se le conoce como carroñero. Los necrófago puede ser: Saprófago se alimentan de plantas muertas Coprófago se alimentan de excrementos Ej. La hiena se come el ciervo muerto

Nicho ecológico Cada una de las especies del ecosistema tiene su HABITAT (espacio físico que reúne las condiciones físico-químicas adecuadas para que esa especie pueda vivir. También, cada especie tiene su NICHO ECOLÓGICO, que supone el papel, la función que cada especie desempeña en el ecosistema. Es decir, el conjunto de circustancias, relaciones con el ambiente, conexiones tróficas y funciones ecológicas que definen el “oficio” en el ecosistema de esa especie determinada. El concepto de nicho deriva de la competencia entre las especies, ya que si dos de ellas tienen el mismo oficio en el ecosistema, es decir, el mismo nicho ecológico, competirán entre sí y una de las dos especies quedará excluida. Puede ser útil considerar al hábitat como la dirección de un organismo (donde vive) y al nicho ecológico como su profesión (lo que hace biológicamente). El nicho ecológico no es un espacio demarcado físicamente, sino una abstracción que comprende todos los factores físicos, químicos, fisiológicos y bióticos que necesita un organismo para vivir. Eduardo Gómez La Ecosfera

Tres especies de garzas comparten un mismo hábitat, pero tienen distinto nicho ecológico. Anidan en distinto sitio, se alimentan de presas diferentes, su actividad no es la misma….. 2 1 3 Eduardo Gómez La Ecosfera

Una sola especie puede ocupar diferentes nichos en distintas regiones, en función de factores como el alimento disponible y el número de competidores. Algunos organismos, por ejemplo, los animales con distintas fases en su ciclo vital, ocupan sucesivamente nichos diferentes. Un renacuajo es un consumidor primario, que se alimenta de plantas, pero la rana adulta es un consumidor secundario y digiere insectos y otros animales. En contraste, tortugas jóvenes de río son consumidores secundarios, comen caracoles, gusanos e insectos, mientras que las tortugas adultas son consumidores primarios y se alimentan de plantas verdes como apio acuático. Eduardo Gómez La Ecosfera

Se pueden distinguir dos tipos de nichos: Nicho ecológico potencial (IDEAL): Es el que satisface todas las necesidades de una especie. Muy difícil de alcanzar (en laboratorio o en cautividad, pero no en la vida real) Nicho ecológico real: Es el nicho que ocupa una especie en condiciones naturales y donde influye mucho la competencia. Existen especies muy próximas que ocupan nichos ecológicos distintos (murciélagos de América central) y otras especies que ocupan nichos equivalentes en zonas geográficas alejadas para evitar la competencia (canguro, bisonte, vaca…) A estos últimos tipos de especies se les denomina VICARIAS Eduardo Gómez La Ecosfera

u Mismo nicho ecológico, distinto hábitat Mismo hábitat, distinto Eduardo Gómez La Ecosfera

Mismo hábitat, distinto nicho ecológico, Mismo nicho ecológico, distinto hábitat Eduardo Gómez La Ecosfera

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Cadenas y redes tróficas La materia y la energía circulan en los ecosistemas en forma de relaciones tróficas (relaciones alimentarias), que se producen entre los organismos, vivos o muertos. Se representan mediante CADENAS TRÓFICAS, en las que cada organismo ocupa una posición llamada ESLABONES O NIVELES TRÓFICOS. Hay tres grandes grupos o niveles tróficos: Productores Consumidores Descomponedores Cuando varias cadenas tróficas se entrecruzan forman REDES TRÓFICAS. La representación se puede hacer mediante PIRÁMIDES TRÓFICAS. Eduardo Gómez La Ecosfera

Productores Son los ORGANISMOS AUTÓTROFOS, constituyen el primer eslabón de la cadena alimentaria. Pueden ser: Fotoautótrofos: Son organismos FOTOSINTÉTICOS. Usan la luz del sol. Algas verdeazuladas (bacterias fotosintéticas), algas eucariotas unicelulares ( protozoos fotosintéticos) y pluricelulares y el resto de las plantas. Quimioautótrofos: Usan energía procedente de reacciones químicas inorgánicas exotérmicas. Son las bacterias nitrificantes, sulfobacterias, etc. Eduardo Gómez La Ecosfera

Se caracterizan por usar la energía solar para producir  moléculas orgánicas (por ejemplo hidratos de carbono) y otros compuestos que luego serán transformados en energía química. Los productores constituyen el 99% de toda la materia orgánica del mundo vivo. Son organismos capaces de captar y aprovechar la energía solar o lumínica (que es prácticamente toda la energía exterior que recibe el ecosistema) para transformar sustancias inorgánicas (agua, dióxido de carbono y sales minerales), pobres en energía química, en sustancias orgánicas, ricas en energía química. Los mayores productores primarios de los ecosistemas acuáticos son las algas que a menudo forman el fitoplancton en las capas superficiales de los océanos y lagos. En los ecosistemas terrestres, los principales productores primarios son las plantas superiores, las angiospermas y gimnospermas. Eduardo Gómez La Ecosfera

Respiración, crecimiento, etc Otros niveles tróficos Luz Necesidades propias Respiración, crecimiento, etc Materia inorgánica Materia orgánica E. Química Otros niveles tróficos Eduardo Gómez La Ecosfera

Consumidores Estos organismos aprovechan la materia orgánica de los productores para convertirla en materia orgánica propia. Consumidores primarios: Se alimentan de los productores primarios y son los denominados herbívoros. En la tierra, los herbívoros típicos incluyen insectos, reptiles, pájaros y mamíferos. En los ecosistemas acuáticos (de agua dulce y salada) los herbívoros son típicamente pequeños crustáceos y moluscos. Estos, junto con los protozoos forman el zooplancton, el cual se alimenta del fitoplancton. Consumidores secundarios: Este nivel está constituido por animales que comen otros animales, se alimentan de los herbívoros y por lo tanto son carnívoros, por ejemplo: halcón, orca, carpa, etc. Consumidores terciarios: Se alimentan de los consumidores secundarios, y por lo tanto también son carnívoros, por ejemplo: león, cocodrilo, etc. Eduardo Gómez La Ecosfera

Saprófagos Es un tipo de consumidores. Se alimentan de materia orgánica muerta, pueden ser: NECRÓFAGOS O CARROÑEROS. Se alimentan de cadáveres y materia orgánica descompuesta. COPRÓFAGOS. Se alimentan de excrementos. DETRITÍVOROS. Se alimentan de materia orgánica muy fragmentada, como los pólipos y las lombrices. Omnívoros Otro tipo especial de consumidores. Usan más de una fuente de materia orgánica es decir ocupan varios niveles tróficos Eduardo Gómez La Ecosfera

Descomponedores Son organismos que aprovechan la materia y la energía que aún contienen los restos de seres vivos (cuerpos muertos, deyecciones, etc), descomponiendo la materia orgánica en materia inorgánica (descomponedores mineralizadores) A este grupo pertenecen los hongos, bacterias y otros microorganismos, quienes segregan enzimas digestivas sobre el material muerto o de desecho y luego absorben los productos de la digestión (descomponedores saprofitos) Los animales carroñeros (buitres, algunos córvidos, hienas, etc.) no se consideran descomponedores, ya que aprovechan los restos de animales muertos. Eduardo Gómez La Ecosfera

DESCOMPONEDORES Se alimentan del cuerpo muerto de otros organismos o de sus productos de desecho macrodescomponedores Colémbolos, ácaros, miriápodos, lombrices, babosas, moluscos, cangrejos... Disipan energía y devuelven nutrientes al ecosistema para su reciclaje microdescomponedores Bacterias y Hongos

RELACIONES TRÓFICAS CADENA TRÓFICA Formada por una serie de organismos ordenados linealmente, donde cada uno se alimenta del anterior, y sirve a su vez, de alimento para el siguiente

RELACIONES TRÓFICAS RED TRÓFICA Conjunto de cadenas tróficas interconectadas que se establecen en un ecosistema

Redes tróficas Las múltiples interacciones existentes entre los individuos impide definir individualmente con claridad una cadena trófica, ya que, según las circunstancias, un depredador puede al mismo tiempo ser presa. Por ello es más propio hablar de red alimentaria o trófica. En una red alimentaria cada individuo ocupa un nudo en una intersección de relaciones tróficas. Si un nudo desaparece (extinción de una especie), el ecosistema en conjunto reajusta sus hábitos alimentarios, aunque este proceso es muy lento Eduardo Gómez La Ecosfera

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La pirámide trófica Pirámide de números Pirámide de biomasa INICIO ESQUEMA RECURSOS INTERNET La pirámide trófica Pirámide de números Pirámide de biomasa Pirámide de energía Número individuos en cada nivel Unidad de superficie o volumen Cantidad de materia orgánica seca Unidad de superficie o volumen Energía almacenada en un nivel en un tiempo determinado Consumidores terciarios Consumidores terciarios Consumidores terciarios Calor Consumidores secundarios Energía solar Consumidores primarios Consumidores secundarios Consumidores primarios Calor Calor Consumidores secundarios Calor Consumidores primarios Productores Productores Productores ANTERIOR SALIR

Se estima que el índice de aprovechamiento de los recursos en los ecosistemas terrestres es como máximo del 10%, por lo cual el número de eslabones en una cadena alimentaria ha de ser, por necesidad, corto. Eduardo Gómez La Ecosfera

Ciclo de la materia La materia es el vehículo de la transferencia de energía, que se transforma continuamente mediante reacciones químicas de OXIDO-REDUCCIÓN. Cuando la materia se reduce, almacena ENERGÍA QUÍMICA y cuando se oxida, la libera en también en forma de ENERGÍA QUÍMICA O CALOR. A diferencia de la Energía, la Materia puede circular en el ecosistema. La circulación consiste en la transferencia desde los medios inertes en donde suele estar OXIDADA, hasta los seres vivos en donde aparece REDUCIDA y de nuevo a los medios inertes. Los procesos implicados en estas transformaciones son LA FOTOSÍNTESIS Y LA RESPIRACIÓN. La circulación de la materia en los ecosistemas es abierta, ya que siempre hay salida y entrada de organismos, fijación de gases, pérdidas por erosión, precipitación, gasificación, lixiviados... Sin embargo, si tenemos en cuenta el sistema TIERRA, el CICLO de la materia puede considerarse CERRADO, aunque algunos materiales pueden quedar fuera del circuito durante mucho tiempo, permaneciendo en yacimientos. Eduardo Gómez La Ecosfera

El ciclo de la materia Materia inorgánica Productores INICIO ESQUEMA RECURSOS INTERNET El ciclo de la materia Materia inorgánica Productores Consumidores primarios Consumidores secundarios Consumidores terciarios Descomponedores ANTERIOR SALIR

Circulación de la materia Eduardo Gómez La Ecosfera

Flujo de energía En los ecosistemas, la energía fluye de un nivel trófico a otro de forma unidireccional, no forma un ciclo cerrado como la materia. De la energía solar que llega a la superficie de un ecosistema se aprovecha sólo un 1 % aproximadamente y se almacena mediante la fotosíntesis. En el mismo ecosistema hay pérdida de energía, porque cerca de la mitad de la producción primaria es gastada por los productores en su metabolismo y se pierde como calor, y sólo la otra mitad está disponible para los consumidores como alimento (carbohidratos, celulosa, lignina, grasas, proteínas, etc.). En la cadena trófica, al pasar de un eslabón a otro, hay más pérdida de energía a través de la respiración y los procesos metabólicos de los individuos, porque el mantener vivo un organismo implica gastar, en forma de calor, parte de la energía captada; las sustancias no digeribles, que son excretadas o regurgitadas y descompuestas por los detritívoros; y la muerte de individuos, que ocasiona pérdidas, pero la energía es devuelta, en parte, por los desintegradores. Eduardo Gómez La Ecosfera

El flujo de energía Energía solar Energía desprendida (calor) INICIO ESQUEMA RECURSOS INTERNET El flujo de energía Energía solar Energía desprendida (calor) Consumidores primarios Consumidores secundarios Consumidores terciarios Productores Descomponedores ANTERIOR SALIR

Se supone que de un nivel trófico a otro no pasa más de un 10% de la energía del nivel anterior, y por eso las cadenas tróficas no pueden tener mas de 4 o 5 eslabones En una cadena trófica, la energía que entra es igual a la acumulada en forma de materia orgánica en cada nivel mas la desprendida en forma de calor, luego la energía se conserva. Eduardo Gómez La Ecosfera

Flujo de energía en el ecosistema Energía solar Calor Productores Descomponedores Calor Consumidores primarios Calor Calor Consumidores secundarios Calor Consumidor final Eduardo Gómez La Ecosfera

Los nutrientes inorgánicos son reciclados pero la energía no. En el flujo de energía y de nutrientes inorgánicos, es posible hacer algunas generalizaciones: La fuente primaria (en la mayoría de los ecosistemas) de energía es el sol. El destino final de la energía en los ecosistemas es perderse como calor. La energía y los nutrientes pasan de un organismo a otro a través de la cadena alimenticia a medida que un organismo se come a otro. Los descomponedores extraen la energía que permanece en los restos de los organismos. Los nutrientes inorgánicos son reciclados pero la energía no. Eduardo Gómez La Ecosfera

La autorregulación de las poblaciones INICIO ESQUEMA RECURSOS INTERNET La autorregulación de las poblaciones VER SISTEMA DEPREDADOR - PRESA Número de individuos Capacidad de sostenimiento (K) 4 3 Periodo de asentamiento 1 Fase de crecimiento exponencial 2 2 K limita el crecimiento y la población se estabiliza 3 El número de individuos oscila alrededor de K 4 1 Tiempo ANTERIOR SALIR

La autorregulación de las poblaciones INICIO ESQUEMA RECURSOS INTERNET La autorregulación de las poblaciones VOLVER Liebre Lince Años Número de individuos 1845 1855 1865 1875 1885 1895 1905 1915 1925 1935 20 40 60 80 100 120 140 160 ANTERIOR SALIR

LA ADAPTACIÓN Es la adecuación de los distintos organismos al medio en donde viven. MORFOLÓGICAS Afectan a la anatomía de los individuos. FISIOLÓGICAS Afectan al funcionamiento de algunos órganos. DE LA CONDUCTA Afectan a los hábitos de los individuos para sobrevivir o comunicarse

FACTORES ABIOTICOS El MEDIO AMBIENTE de un organismo está constituido por todos los factores o condiciones que existen en el lugar en el que habita y que influyen sobre él en algún momento de su vida. Los factores abióticos son las características fisico-químicas que posee un medio. No dependen directamente de los seres vivos, aunque su actividad puede modificarlos. MEDIO ACUATICO TEMPERATURA: disminuye con la profundidad LUZ: importante para los organismos fotosintéticos GASES DISUELTOS: la cantidad de oxígeno en el agua para la respiración y el dióxido de carbono para la fotosíntesis son muy importantes SALINIDAD: la cantidad de sales, condicionará el tipo de seres vivos que puedan vivir allí. MEDIO TERRESTRE LUZ: importante en la fotosíntesis HUMEDAD: proporción de vapor de agua en el aire TEMPERATURA: importante en las reacciones químicas, así como en la disponibilidad de alimento SUELO: su composición química así como su textura condicionará a los seres vivos que allí puedan vivir

ADAPTACIONES DE LAS PLANTAS A LA TEMPERATURA Reducción de las hojas. Germinación de semillas en la época de lluvia. Pérdida de la hoja en invierno Estructuras de resistencia. (Bulbos, tubérculos) Formas almohadilladas en sitios fríos.

ADAPTACIONES DE LOS ANIMALES A LA TEMPERATURA Estructuras aislantes (grasa, plumas, pelo) Hibernación. Migración a zonas cálidas. Desarrollo de hábitos nocturnos. Mantenimiento de la temperatura constante. En otros animales se calientan al sol.

ADAPTACIONES DE LAS PLANTAS A LA HUMEDAD Reducción foliar hasta espinas. Pelos en las hojas para evitar la radiación solar. Gran desarrollo de la raíces. Apertura de los estomas por la noche. Tejidos almacenadores de agua.

ADAPTACIONES DE LOS ANIMALES A LA HUMEDAD Recubrimiento de la piel por sustancias mucosas. Esqueletos exteriores (artrópodos). Obtención de agua a partir de la grasa. (Dromedarios)

ADAPTACIONES DE LAS PLANTAS A LA LUZ Aumento de la superficie de la hoja. Orientación a la luz en plantas trepadoras, otras viven sobre otras plantas, se llaman epífitas.

ADAPTACIONES DE LOS ANIMALES A LA LUZ Animales de visión nocturna. Aumento de la agudeza visual. Adaptación de la reproducción a las horas de luz.