QUÉ ES UN ECOSISTEMA
Se denomina ecosistema a un sistema constituido por organismos que se relacionan entre sí y con el espacio en el que se instalan.
Según las condiciones ambientales y las propiedades del suelo, los ecosistemas son diferentes en cuanto a su composición y estructura.
La especie humana ha sido capaz de transformar los ecosistemas naturales crear espacios donde viven comunidades de seres vivos. Estos espacios son ecosistemas artificiales, cuya principal característica es que son insostenibles a largo plazo. Ninguno de estos ecosistemas posee una fuente inagotable de energía como sucede con los ecosistemas naturales.
ELEMENTOS QUE INTEGRAN UN ECOSISTEMA
Los ecosistemas están formados por dos elementos:
· Biocenosis. Es el conjunto de seres vivos que habitan en un lugar o ambiente determinado.
· Biotopo. Es el lugar o espacio físico sobre el que se asienta la biocenosis.
Los seres vivos de un ecosistema pertenecen a reinos distintos y se agrupan en diferentes especies.
Los seres vivos tienden a agruparse formando entidades más complejas. Esto les proporciona ventajas para la supervivencia y la reproducción. Las agrupaciones más importantes son:
· Poblaciones. Son grupos de organismos de la misma especie que viven en un área y en un tiempo determinados; por ejemplo, un hormiguero, una bandada de aves o un banco de peces.
· Comunidades. Son agrupaciones de poblaciones de distintas especies que viven en un determinado lugar, entre las que se establecen relaciones de interdependencia, como también sucede en el caso de las poblaciones.
Todas las especies de una comunidad poseen adaptaciones al ambiente en el que viven.
TIPOS DE FACTORES DEL ECOSISTEMA
Se denominan FACTORES BIÓTICOS a las relaciones que se establecen entre los seres vivos de un ecosistema.
Estas relaciones son necesarias para alimentarse, defenderse de los depredadores, reproducirse, desplazarse, etc. Todos los seres vivos dependen unos de otros para subsistir.
Los FACTORES ABIÓTICOS son todos los factores ambientales de un ecosistema:
En el medio acuático, algunos de los factores ambientales son la luz, la salinidad y la presión.
En el medio terrestre, los factores más destacables son el tipo de suelo, la temperatura, la humedad y la luz.
FACTORES ABIÓTICOS O AMBIENTALES
Condicionan la distribución, el tamaño, el número y la capacidad para reproducirse de los seres vivos. Entre los más importantes destacan:
1. Los factores climáticos: la temperatura y la humedad.
2. Los factores físicos y químicos: la luz, la salinidad, la presión y la concentración de oxígeno.
3. Los factores relacionados con el suelo, o edáficos, como el tipo de rocas y los materiales que lo forman.
1. FACTORES CLIMÁTICOS
Los factores climáticos más son la temperatura, la humedad, el viento y la altitud. La adaptación que sufren los organismos vivos a estas condiciones se denomina aclimatación.
La humedad. Es uno de los factores climáticos que más condiciona la existencia de seres vivos en el medio terrestre.
En los ecosistemas terrestres, la humedad determina la distribución espacial de las especies vegetales.
El agua también contribuye a la estabilidad del clima gracias a su efecto termorregulador.
La temperatura. Las variaciones de temperatura afectan más a las plantas que a los animales.
La distribución de los ecosistemas terrestres está condicionada por la humedad y por la temperatura. Por ello, tanto la latitud como la altitud determinan su ubicación.
En los ecosistemas acuáticos apenas hay variaciones bruscas de la temperatura del agua, lo que facilita el desarrollo de las especies.
2. FACTORES FÍSICOS Y QUÍMICOS
Dos de los principales factores abióticos son la luz (físico) y el oxígeno (químico).
La luz
La cantidad de luz es un factor muy importante para la distribución de los organismos fotosintetizadores.
Las algas se sitúan en la zona de las aguas donde llega la luz solar.
Las plantas tienen adaptaciones para poder captar la mayor cantidad de luz posible.
La luz influye en la floración, la caída de las hojas y la transpiración de las plantas, las migraciones de los animales, la síntesis de vitamina D, el ciclo del agua y la formación de nubes.
El oxígeno
El oxígeno es uno de los factores que más inciden en la distribución y las características de los organismos acuáticos.
En el fondo de las aguas encharcadas y en las poco batidas, la cantidad de oxígeno es muy baja y los seres vivos escasean.
Por el contrario, en cursos rápidos y en aguas poco profundas o frías, el oxígeno es más abundante, lo que permite la existencia de peces que nadan activamente y consumen mucho oxígeno.
3. FACTORES EDÁFICOS
Las características del suelo que influyen en los ecosistemas son la composición química, la cantidad de materia orgánica, el grado de aireación y humedad, el tipo y la cantidad de microorganismos descomponedores y otros organismos sencillos que alberga, como las lombrices de tierra.
Un suelo, según su grado de desarrollo, puede ser inmaduro, donde crecen mal las plantas, o muy desarrollado o maduro, en el que la vegetación se desarrolla fácilmente.
LOS FACTORES BIÓTICOS
Los factores bióticos son las relaciones que se establecen entre los organismos. Se clasifican en intraespecíficas, las que se dan entre individuos de la misma especie, e interespecíficas, las que se realizan entre individuos de distinta especie.
A. Las relaciones intraespecíficas
Su finalidad es la protección de las crías, la búsqueda de alimento y la defensa. Pueden ser:
Coloniales. Son las relaciones que se establecen entre organismos que viven íntimamente unidos, como los corales o las esponjas.
Sociales. En ellas se establece una jerarquía y una distribución de tareas. Son típicas de insectos como las abejas o las avispas.
Familiares. Son las que se establecen dentro de un grupo familiar, entre los progenitores y la descendencia. Sus fines son la alimentación, la cría y la protección de los más débiles.
Gregarias. Son asociaciones de organismos que se desplazan de forma conjunta, como ocurre en las bandadas de aves o en los bancos de peces.
B. Las relaciones interespecíficas
La competencia. Esta relación se da cuando dos organismos utilizan el mismo recurso. También existe competencia entre organismos de la misma especie.
La depredación. Es la relación en la que un organismo denominado depredador mata a otro, denominado presa, para poder alimentarse.
El hecho de que unos seres vivos dependan de otros para conseguir alimento hace que en un ecosistema se creen relaciones que se denominan relaciones alimentarias o tróficas.
La simbiosis. La simbiosis es una relación o asociación permanente entre individuos de distinta especie, que puede ser beneficiosa o no, e incluso perjudicial para una especie.
Existen tres tipos de asociaciones simbióticas: el mutualismo, el comensalismo y el parasitismo.
EL MUTUALISMO. Es una relación de beneficio mutuo.
EL COMENSALISMO. Es una relación en la que una especie se beneficia y la otra ni se beneficia ni es perjudicada.
EL PARASITISMO. Una especie se beneficia y la otra resulta perjudicada. El parásito vive en íntima relación con otro individuo llamado hospedador, que resulta perjudicado.
ADAPTACIONES
Las estructuras que permiten a los seres vivos sobrevivir en un medio y en unas condiciones ambientales determinadas reciben el nombre de adaptaciones.
Los organismos con menor capacidad de adaptación al medio han desaparecido.
Las adaptaciones, generalmente, implican mutaciones o cambios genéticos.
Pueden ser de tres tipos: morfológicas o anatómicas (alas de las aves, tipo de dentición adaptada a la alimentación,forma de las hojas para captar la luz,etc.) de comportamiento o etológicas (migraciones de las aves) y fisiológicas (capacidad de regular la temperatura corporal).
ADAPTACIONES A LOS FACTORES AMBIENTALES
Factores que afectan a la adaptación.
La adaptación a un factor concreto requiere mucha cantidad de energía, lo que dificulta que un mismo organismo se adapte a más de un medio.
La adaptación requiere menos cambios y menos gasto de energía, siempre que las condiciones no sean extremas.
Por ello, en zonas como los Polos, los fondos abisales o los desiertos, los requerimientos energéticos que exige la adaptación son muy grandes.
ADAPTACIÓN Y DISTRIBUCIÓN GEOGRÁFICA
La distribución geográfica de las especies depende de su capacidad para adaptarse a las condiciones ambientales.
Los límites en los que una especie puede vivir son relativamente pequeños y fuera de ellos su capacidad de supervivencia y de reproducción es reducida. Por ello, la mayoría de las especies solo se localizan en zonas a las que están adaptadas.
Además, las poblaciones deben disponer de suficiente cantidad de energía y nutrientes para reproducirse. Los límites en los que esto sucede se denomina rango reproductivo.
ADAPTACIONES AL MEDIO ACUÁTICO
ANIMALES
La salinidad influye directamente en la estructura y el funcionamiento de los animales que viven en los océanos, así como en las migraciones de los peces.
Los organismos eurihalinos son capaces de acomodarse los cambios de salinidad. Viven en estuarios, rías y desembocaduras de los ríos (salmón, anguilas) ; los organismos estenohalinos no están adaptados a estos cambios.Viven en zonas alejadas de la costa (sardinas y atunes).
Otras adaptaciones de los animales sirven para el desplazamiento, la respiración, los cambios de presión o la localización entre sí o de sus presas.
Para desplazarse por el agua las extremidades se transforman en aletas o tienen membranas interdigitales. Los que nadan tienen el cuerpo en forma fusiforme.
Para respirar tomando el oxígeno del agua, los peces poseen branquias.
Para adaptarse a los cambios de presión muchos organismos poseen vejiga natatoria.
Para localizarse entre sí y detectar a sus presas los cetáceos emiten sonidos y ultrasonidos. Otros peces soplan aire con la vejiga natatoria.
PLANTAS
Las plantas también presentan adaptaciones como:
- Ausencia de raíces o poco desarrolladas ya que consiguen obtienen la mayor parte de nutrientes del agua.
- Hojas grandes con aire para poder flotar y poder transpirar el exceso de agua y realizar la fotosíntesis.
- Abundantes estomas en la epidermis superior de las hojas y ausencia de estomas y pelos en la epidermis sumergida.
- Presencia de tallos flexibles y herbáceos, para ofrecer menor resistencia al agua.
ADAPTACIONES AL MEDIO TERRESTRE
Los seres vivos surgieron en el medio acuático y posteriormente conquistaron el medio terrestre.
Este paso supuso muchas adaptaciones.
ANIMALES
- Cubiertas y tegumentos de protección para evitar la desecación y soportar los cambios de temperatura.
- Sistemas respiratorios capaces de captar el oxígeno del aire, como el sistema traqueal (insectos) y el sistema pulmonar (vertebrados).
- Sistemas de transporte y extremidades más
fuertes.
- Esqueletos para desplazarse y mantener la posición erguida.
- Estructuras de alimentación y reproducción adecuadas como la fecundación interna, el huevo o la placenta.
- Cambios de la temperatura corporal, como el letargo invernal, presencia de pelaje largo o grasa corporal.
PLANTAS
- Sistemas de transporte de líquidos para distribuir los nutrientes a grandes distancias como los vasos conductores.
- Sistemas de fijación o raíces para sostenerse y captar agua y nutrientes del suelo.
- Tallos, estructuras y fibras para mantenerse erguidos.
- Estomas para el intercambio gaseoso.
Los cambios de temperatura más acusados que se producen en el medio terrestre obligaron a desarrollar adaptaciones al calor y al frío.
Las principales adaptaciones al calor son:
- Acumulación de agua en hojas y tallos (crasuláceas).
- Disminución del número de estomas y apertura solo por la noche.
- Transformación de hojas en espinas.
- Desarrollo de raíces largas y profundas.
Las adaptaciones de los vegetales al frío son:
- Detención de la fotosíntesis durante la época fría con la consecuente caída de las hojas.
- Pérdida de la parte aérea y desarrollo de estructuras subterráneas como bulbos y tubérculos.
- Hojas resistentes protegidas por capas céreas que no se caen como en pinos y abetos.
ADAPTACIONES AL MEDIO AÉREO
Muchas especies de animales terrestres desarrollaron la capacidad de volar con adaptaciones como en el caso de las aves:
- Huesos más ligeros y resistentes.
- Extremidades anteriores modificadas.
- Pulmones con expansiones, sacos aéreos, para acumular aire.
- Pérdida de la cola ósea para aligerar el peso.
- Existencia de plumas que facilitan el vuelo y mantienen la temperatura corporal.
En el caso de los insectos existen unas expansiones membranosas que junto a su pequeño tamaño y peso les permite desplazarse por el aire.
SUCESIONES ECOLÓGICAS
Las comunidades de seres vivos que habitan un ecosistema determinado cambian a lo largo del tiempo.
Se denomina sucesión ecológica a la secuencia ordenada de los cambios que sufre una comunidad hasta que consigue llegar a un estado de estabilidad.
ETAPAS DE LA SUCESIÓN PRIMARIA
Se denomina sucesión primaria a la secuencia de cambios que tienen lugar en una zona donde no ha existido nunca vegetación, como en el caso de unas dunas o cuando surge una nueva isla por actividad volcánica.
Etapas de las sucesiones:
- Etapa inicial o de constitución: los primeros organismos como los líquenes y los musgos empiezan a formar el suelo fértil. Son especies que soportan condiciones ambientales adversas.
- Etapa intermedia o de maduración: en esta etapa el suelo cada vez es mas fértil y profundo, permitiéndose la formación de Humus. El ecosistema es más estable y se forma suelo maduro.
- Etapa final: el ecosistema llega al estado de clímax. Los seres vivos del ecosistema representan la etapa más evolucionado y se denominan comunidad clímax.
Se denomina sucesión secundaria a la que se inicia en un lugar donde, previamente, ha existido un ecosistema y que, tras una serie de transformaciones, se convierte en otro diferente.
Las sucesiones secundarias pueden reiniciarse a partir de cualquier etapa y evolucionan más rápidamente, ya que se parte de un lugar donde ha existido suelo y pueden quedar semillas u otros restos de la comunidad anterior.
LA MATERIA Y LA ENERGÍA.
Los ecosistemas requieren materia y energía.
– La materia puede ser inorgánica (inerte), elementos abióticos, u orgánica, elementos bióticos. Es limitada, por lo que se recicla continuamente describiendo ciclos (del carbono, nitrógeno, fósforo, del oxígeno…).
– La energía es ilimitada, ya que procede principalmente del Sol. Los seres vivos autótrofos captan la energía solar mediante la fotosíntesis. La mayor parte se pierde con las heces o en forma de calor. Por ello, se dice que la energía en los ecosistemas fluye, no se recicla.
Los seres autótrofos (plantas y algas) forman materia orgánica. Por ello, se denominan productores.
Los seres heterótrofos necesitan tomar materia orgánica. Pueden ser consumidores primarios (herbívoros), secundarios (carnívoros que comen herbívoros y carroñeros) y terciarios o supercarnívoros (carnívoros que comen otros carnívoros y carroñeros) .
La cadena trófica es una secuencia de organismos en que unos se alimentan de otros de un nivel distinto. Cada eslabón es un nivel trófico.
Los descomponedores ocupan el último nivel.
PÉRDIDA DE ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS
Cuando un organismo se alimenta de otro hay una transferencia de materia y energía. La materia se recicla, mientras que la transferencia de energía tiene lugar en una sola dirección y no se recicla.
Regla del 10%. La mayor parte de la energía que pasa de un nivel a otro se pierde en forma de calor. Como media, se considera que el 10% de la materia o energía de un nivel queda disponible para el siguiente.
Para representar la disminución de materia y de energía entre niveles tróficos se utilizan las pirámides tróficas, que pueden ser: numéricas, de biomasa o de energía.
LOS CICLOS DE LA MATERIA
La materia en forma de nutrientes no procede del exterior del ecosistema, por lo que debe ser reutilizada.
CICLO DEL NITRÓGENO
El nitrógeno es indispensable para la síntesis de proteínas y ácidos nucleicos. Es muy abundante en la atmósfera en forma gaseosa pero los organismos productores solo pueden utilizarlo en forma de sales disueltas, llamadas nitratos.
Para que el nitrógeno atmosférico y el nitrógeno de los excrementos animales y de los restos vegetales se incorpore a la materia orgánica y luego vuelva a la atmósfera, cerrando el ciclo, es necesaria la intervención de bacterias.
Los tres tipos de bacterias que intervienen en el ciclo del nitrógeno son los siguientes:
Bacterias fijadoras de nitrógeno: son capaces de absorber el nitrógeno atmosférico y transformarlo en amoniaco. Son bacterias simbióticas de las raíces de muchas plantas y otras habitan en el suelo.
Bacterias nitrificantes: son capaces de transformar el amoniaco, en nitratos, una forma del nitrógeno ya utilizable por las plantas.
Bacterias desnitrificantes: convierten los nitratos en nitrógeno atmosférico.
CICLO DEL CARBONO
El carbono se encuentra en estado gaseoso, como dióxido de carbono (CO2 ), en la atmósfera y disuelto en los océanos. Es captado por los productores, que lo combinan con el hidrógeno y las sales disueltas para formar moléculas orgánicas durante la fotosíntesis.
El carbono pasa de los productores al resto de los seres vivos contenido en los alimentos.
La respiración y la putrefacción de los organismos devuelven el dióxido de carbono al medio y a la atmósfera en forma de gas, y así se cierra el ciclo.
CICLO DEL FÓSFORO
Las plantas toman el fósforo en forma de sales minerales del suelo, y los animales lo adquieren al ingerir plantas. Cuando los seres vivos mueren y se descomponen, el fósforo pasa de nuevo al medio terrestre. Este ciclo se denomina ciclo biológico del fósforo porque solo intervienen seres vivos.
Las aguas superficiales arrastran el fósforo hasta los mares y océanos, las rocas fosfatadas lo van desprendiendo lentamente y es utilizado por los organismos autótrofos marinos, de donde pasa a las cadenas tróficas marinas. Los excrementos de las aves acuáticas, ricos en fósforo, contribuyen a devolver parte del fósforo a los ecosistemas terrestres. Es el ciclo geológico del fósforo, o ciclo completo.
