ESTRUCTURA DE LOS ECOSISTEMAS

Presentación del tema: "ESTRUCTURA DE LOS ECOSISTEMAS"— Transcripción de la presentación:

1 ESTRUCTURA DE LOS ECOSISTEMAS

2 EL MEDIO AMBIENTE “ El conjunto de todas las fuerzas o condiciones externas, incluyendo factores físico-químicos, climáticos y bióticos, que actúan sobre un organismo, una población o una comunidad”.

3 EL ECOSISTEMA Un ecosistema es un sistema natural que está formado por un conjunto de organismos vivos (biocenosis) y el medio físico donde se relacionan (biotopo). Un ecosistema es una unidad compuesta de organismos interdependientes que comparten el mismo hábitat. Los ecosistemas suelen formar una serie de cadenas que muestran la interdependencia de los organismos dentro del sistema. Todas las interacciones están impulsadas directa o indirectamente por la energía solar.

4 FACTORES BIÓTICOS ORGANISMOS: sistemas abiertos que intercambian constantemente materia y energía con el medio y requieren unas condiciones adecuadas para su supervivencia.

5 FACTORES ABIÓTICOS Factores Físicos Temperatura Precipitaciones
Radiación solar Humedad Presión atmosférica Viento Altitud/Latitud Suelo Características del agua Factores Químicos Cantidad de aire y agua en el suelo. Salinidad Concentración y tipo de nutrientes. Concentración de oxígeno. Sustancias tóxicas.

6 EL MEDIO Y LOS ORGANISMOS
Los factores abióticos pueden ser descompuestos desde el punto de vista de los organismos en: Condiciones: factores que influyen en los organismos pero que no son consumidos por ellos. Ej. pH, Tª, etc. Recursos: factores que son consumidos por los organismos (no necesariamente ingestión). Pueden ser físicos (luz, CO2, H2O) como biológicos (biomoléculas, otros organismos etc..).

7 EL NICHO Para cada condición o recurso la especie solo puede sobrevivir, reproducirse o desarrollar una población viable dentro de unos límites. Este conjunto de condiciones y/o recursos constituyen el nicho de la especie. El nicho se representa como un hipervolumen de n-dimensiones (poco práctico) Es conveniente dividir el espacio multivariado en dimensiones simples, como alimento (nicho trófico), espacio (nicho espacial), tiempo (nicho temporal) etc…

8 VALENCIA ECOLÓGICA de una especie con respecto a un factor ecológico determinado es la posibilidad que tiene esta especie para vivir en un medio que se caracterice por variaciones más o menos fuertes de este factor. Un especie que tenga una valencia ecológica pequeña con respecto a un determinado factor, es una especie estenoica. una especie de valencia ecológica amplia es eurioica.

9 Clasificación según la amplitud de la valencia ecológica:
EURIOICAS ESTENOICAS Poseen valencias ecológicas de gran amplitud para un determinado factor Presentan límites de tolerancia estrechos para un determinado factor El nº máximo de individuos no suele ser muy elevado Son generalistas  tolerantes con las variaciones del medio Suelen ser estrategas de la r Son muy exigentes con los valores de un determinado factor En condiciones óptimas, el nº de individuos llega a ser muy elevado Suelen ser k estrategas Muy especialistas  responden de un modo muy eficaz ante las condiciones que le son propicias

10 Nicho real: nicho ocupado por una especie en condiciones naturales.
Debido a las interacciones existentes entre los diferentes individuos de una comunidad, los nichos ecológicos de las diferentes especies no tienen unas fronteras claras, por lo que se distingue entre: Nicho fundamental o potencial: aquel nicho que presentaría una especie de no ser por la interacción con las otras Nicho real: nicho ocupado por una especie en condiciones naturales.   El área naranja representa el nicho real de esta especie, el resto de la elipse constituyen áreas de solapamiento con los nichos fundamentales de otras especies (restos de especies).

11 FACTORES BIÓTICOS ESPECIE: conjunto de organismos que se reproducen entre sí y tienen descendencia fértil POBLACIÓN: conjunto de individuos de una misma especie que coexisten en el tiempo y en el espacio y que se reproducen más entre ellos que con poblaciones vecinas. HABITAT: es el ambiente que ocupa una población biológica. Es el espacio que reúne las condiciones adecuadas para que la especie pueda residir y reproducirse, perpetuando su presencia.

12 La variación temporal de la población depende de:
DINÁMICA POBLACIONAL Dinámica poblacional: es el estudio de los cambios que sufren las poblaciones biológicas en cuanto a tamaño, dimensiones físicas de sus miembros, estructura de edad, sexo y otros parámetros que las definen, así como de los factores que causan esos cambios y los mecanismos por los que se producen. La variación temporal de la población depende de: N = tamaño de la población. t = tiempo. na = número de nacimientos. m = número de muertes. Si la población no está sometida a ninguna limitación, crecimiento que es denominado de tipo exponencial o geométrico

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14 Ecuación logística de crecimiento poblacional
Es un modelo más realista. Se asume que en el ecosistema existe una capacidad de carga K. Capacidad de carga K representa el número máximo de individuos que el ecosistema puede soportar. Tasa intrínseca de crecimiento r: su valor máximo es el potencial biótico de esa población Resistencia ambiental: conjunto de factores que impiden que una población alcance su potencial biótico: Factores externos: bióticos (depredadores, parásitos, competidores), abióticos (cambios clima, catástrofes, escasez alimentos agua etc.) Factores internos: densidad elevada provoca un descenso de la reproducción (competencia, emigración

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16 PIRÁMIDES DE VIDA La población presenta una alta tasa de natalidad. Presentan individuos muy jóvenes y pocos individuos de edad postrreproductiva. Es una población que está en crecimiento La población presenta una tasa de natalidad muy baja. Representa una población en regresión La población presenta una alta tasa de natalidad y prácticamente el mismo número de individuos en edad prerreproductiva y reproductiva. Representa una población estabilizada.

17 CURVAS DE SUPERVIVENCIA
Tipo I: muestra una elevada supervivencia en todas las edades, salvo al final, con la mortalidad concentrada en esa etapa. Ej población humana Tipo II: caracteriza especies con una mortalidad constante a lo largo de todo su ciclo vital. Ej las aves Tipo III: fuerte mortandad infantil con alta tasa de supervivencia en el resto de las edades. Ej peces como el bacalao.

18 ESTRATEGIAS DE REPRODUCCIÓN
Existen dos estrategias de reproducción en función del potencial biótico: r estrategas: Tienen un potencial biótico muy elevado (TN elevada), invierten en un número elevado de crías, de las que pocas llegarán a adultas.Ej: reptiles (tortugas marinas), insectos y roedores. Las malas hierbas de los cultivos. - Son especies con elevada tasa de mortalidad. Curvas tipo III. - Son organismos propios de ambientes inestables - Son especies oportunistas que intervienen como pioneras en la colonización de nuevos territorios. K estrategas: Tienen un potencial biótico menor en poblaciones pequeñas. - Son especies de baja tasa de natalidad, pocos descendientes pero también una baja tasa de mortalidad. Son especies especialistas, que utilizan con gran eficacia los recursos. Curvas de supervivencia tipo I. Ej: plantas leñosas (árboles y arbustos), mamíferos de gran tamaño ( elefantes, hipopótamos, leones, águilas, etc.)

19 ¿En cual de los dos grupos de especies incluirías a estas especies?
r-estrategas: mariposa, boquerón, conejo, encina, cucaracha. k-estrategas: tiburón, mono

20 FACTORES BIÓTICOS COMUNIDAD: conjunto de poblaciones que comparten un territorio y entre las que se establece algún tipo de relación. Las interacciones entre poblaciones actúan como factores limitantes bióticos y contribuyen a dar estabilidad al conjunto. Pueden ser: Relaciones interespecíficas: Interacciones entre poblaciones de especias diferentes. Las principales son: depredación, parasitismo, competencia, mutualismo, comensalismo y simbiosis. Relaciones intraespecíficas: Son las interacciones que ocurren entre individuos de la misma especie. La competencia y la asociación.

21 RELACIONES INTER E INTRA ESPECÍFICAS NATURALEZA DE LA INTERACCIÓN
ESPECIES A B NATURALEZA DE LA INTERACCIÓN Depredación A mata y se come a B Parasitismo A se alimenta de B sin matarlo pero con perjuicio para B Comensalismo A se aprovecha de B pero a B le es indiferente Mutualismo, simbiosis A y B se benefician de la interacción entre ambos Competencia A y B se inhiben mutuamente cuando utilizan el mismo recurso Amensalismo La especie A perjudica a B pero sin obtener ningún beneficio. Asociación Los individuos de una población se unen para obtener beneficios mutuos.

22 MODELO DEPREDADOR-PRESA O DE LOKTA-VOLTERRA
DEPREDACIÓN: MODELO DEPREDADOR-PRESA O DE LOKTA-VOLTERRA Para las presas (x): 1. La velocidad con que varía la población de presas x es proporcional a la población existente en el momento t. 2. La velocidad con que varía la población de presas x es proporcional al número de encuentros con los predadores y. Para los predadores (y): 1. La velocidad de variación de la población será proporcional al número de predadores (y) en el momento t. 2. La velocidad de variación de la población será proporcional al número de encuentros presa (x) predador (y), v.g. Proporcional tanto a la población de presas como a la de predadores en el momento t.

23 MODELO DEPREDADOR-PRESA
Puede verse que: En ausencia de depredadores, la presa crece en forma exponencial. 2. En ausencia de presas, los depredadores se extinguen en forma exponencial. xo yo

24 MODELO DEPREDADOR-PRESA
La relación entre presas y depredadores expresada de forma gráfica tiene la siguiente forma:

25 MODELO DEPREDADOR-PRESA
SOLO HAY DOS EXCEPCIONES A ESTE MODELO, VERIFICADAS AD INFINITUM A LO LARGO DEL TIEMPO: Coyotis Hambrientus

26 SIMBIOSIS: (Anton de Bary, 1873): «la vida en conjunción de dos organismos disimilares, normalmente en íntima asociación, y por lo general con efectos benéficos para al menos uno de ellos». La definición de simbiosis se encuentra sometida a debate, y el término ha sido aplicado a un amplio rango de interacciones biológicas. Otras fuentes la definen de forma más estrecha, como aquellas relaciones persistentes en las cuales ambos organismos obtienen beneficios, en cuyo caso sería sinónimo de MUTUALISMO. COMENSALISMO: relación por la cual una especie se beneficia de otra sin causarle perjuicio ni beneficio alguno. El beneficio puede ser trófico como ejemplo las aves carroñeras que se alimentan de los restos que dejan los depredadores, o bien el beneficio es el desplazamiento como por ejemplo los peces rémoras que se adhieren a la superficie de peces más grandes para ser transportados sin esfuerzo por su parte. Si el beneficio es cobijo o protección entonces hablamos de inquilinismo

27 PARASITISMO es una interacción biológica entre dos organismos, en la que uno de los organismos (el parásito) consigue la mayor parte del beneficio de una relación estrecha con otro, que es el huésped u hospedador. El parasitismo puede ser considerado un caso particular de predación o, por usar un término menos equívoco, de consumo. Los parásitos que viven dentro del organismo hospedador se llaman endoparásitos y aquellos que viven fuera, reciben el nombre de ectoparásitos. Un parásito que mata al organismo donde se hospeda es llamado parasitoide. Algunos parásitos son parásitos sociales, obteniendo ventaja de interacciones con miembros de una especie social, como son los áfidos, las hormigas o las termitas.

28 COMPETENCIA Relación entre individuos que al utilizar el mismo recurso no pueden coexistir. Terminan por separarse en el espacio o en el tiempo. Puede ser interespecífica o intraespecífica, en este caso puede actúar como mecanismo para la selección natural. El solapamiento de nichos describe la situación en la cual los miembros de más de una especie utilizan el mismo recurso escaso.

29 CONSECUENCIAS DE LA COMPETENCIA
PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN COMPETITIVA (Ley de GAUSE) Si dos especies compiten por un mismo recurso que sea limitado, una será más eficiente que la otra en utilizar o controlar el acceso a dicho recurso, llevándolo a la extinción o a una modificación evolutiva o de comportamiento hacia otro nicho ecológico.

30 CONSECUENCIAS DE LA COMPETENCIA DESPLAZAMIENTO DE CARACTERES
La exclusión competitiva puede provocar que la selección natural actúe acentuando las diferencias entre las especies o poblaciones que compiten, dando lugar a un fenómeno conocido como desplazamiento de caracteres. Uno de los ejemplos de desplazamiento de caracteres citado con más frecuencia es el del pico de los pinzones de Darwin

31 CONSECUENCIAS DE LA COMPETENCIA
SEGREGACIÓN ESPACIAL Como consecuencia de la exclusión competitiva puede ocurrir que las especies o poblaciones desplacen sus nichos hacia aquello valores donde la competencia se vea reducida. Las áreas coloreadas en el árbol indican en qué lugar cada especie pasa, al menos, la mitad de su tiempo de alimentación. Esta distribución de recursos permite que las cinco especies se alimenten en los mismos árboles