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1 Profesor: Borja Blanco Vives.

2 Qué es la Ecología? Qué es un ecosistema? Adaptaciones de los seres vivos. Cuál es el balance de un ecosistema? Cómo conviven los seres vivos de diferentes especies?

3 1. LA ECOLOGÍA Y LOS ECOSISTEMAS. La Ecología es la rama de la biología que estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y las de estos con el medio ambiente que los rodea. Sus unidades fundamentales de estudio son los ECOSISTEMAS 1.1. El ecosistema. La biosfera es la parte de la Tierra donde se desarrolla la vida. Sin embargo, no es homogénea, pues se presenta de manera diferente en cada lugar. Un Ecosistema es una parte de la biosfera delimitada para su estudio. Está formado por dos componentes fundamentales: Biotopo: Es el componente físico. Corresponde a la zona de características ambientales uniformes ocupada por una comunidad. Biocenosis: Es el componente biológico. Es el conjunto de los seres vivos que habitan un área determinada en una época concreta.

4 Población: Todos los seres vivos de una misma especie que cohabitan en un ecosistema. Comunidad: El conjunto de poblaciones de un ecosistema, que tendrá tantas poblaciones como especies diferentes.

5 2. LOS NIVELES TRÓFICOS. Los seres vivos necesitan materia y energía para mantener y desarrollar su compleja estructura. La circulación de energía se da en una única dirección: entra en el ecosistema gracias a la fotosíntesis, entra al ecosistema gracias a la fotosíntesis, pasa de unos organismos a otros y sale en forma de calor que no puede reutilizarse. La materia fluye de forma cíclica en los ecosistemas: se reutiliza una y otra vez formando parte de los seres vivos.

6 2.1. Productores. Son organismos autótrofos que constituyen la vía de entrada de la materia y la energía en los ecosistemas. Elaboran moléculas orgánicas, ricas en energía, a partir de materia inorgánica (CO2, H2O y sales minerales), utilizando la energía procedente del Sol o de reacciones químicas.

7 2.2. Consumidores. Son seres vivos heterótrofos, que no son capaces de generar su propia materia orgánica, por lo que tienen que comerse a otros para conseguirla. Esta materia orgánica incorporada proporciona, mediante la respiración celular, la energía necesaria para mantener y desarrollar su estructura. TIPOS: Consumidores primarios: son animales herbívoros que se alimentan de productores. Consumidores secundarios: son animales carnívoros que se alimentan de consumidores primarios. Consumidores finales: animales que se alimentan de otros carnívoros. Depredadores: cuando cazan y matan a su presa. Carroñeros: se alimentan de cadáveres. Parásitos: cuando se alimentan de un huésped sin matarlo. Pueden ser

8 2.3. Descomponedores. Son organismos heterótrofos que obtienen sus nutrientes mediante la descomposición de cadáveres y restos orgánicos de cualquier nivel trófico. Algunas especies de bacterias y hongos representan este nivel. Transforman las moléculas orgánicas en inorgánicas, que los productores reutilizan de nuevo.

9 3. LAS PIRÁMIDES TRÓFICAS. Son representaciones gráficas que permiten estudiar y comparar los diferentes niveles tróficos en un ecosistema. TIPOS: Pirámides de número: Representan el número de individuos de cada nivel trófico. Generalmente, el número de individuos productores es mucho mayor que el de consumidores primarios (herbívoros) y este número, a su vez, es mayor que el de consumidores secundarios y finales (carnívoros). En ocasiones, estas pirámides pueden estar invertidas, su base es más estrecha que los niveles superiores.

10 Pirámides de biomasa: Se representa biomasa o cantidad de materia orgánica por unidad de superficie (g/m2) o de volumen (g/m2) presente en cada nivel trófico en un momento concreto. La biomasa incluye tanto a los seres vivos como a sus restos: hojas y ramas secas, huesos o deyecciones. Generalmente, la biomasa de los niveles tróficos de la base es más ancha que la de niveles superiores. Algunos ecosistemas marinos producen pirámides invertidas, ya que la biomasa de los consumidores primarios es superior a la de los productores.

11 Pirámides de energía: Representan la energía que es transferida a cada nivel. La energía solar asimilada por los seres fotosintetizadores la utilizan los demás seres vivos de la cadenas tróficas. La mayor parte de esta energía es utilizada por los productores y solo una parte es transferida al nivel trófico superior. Esta clase de pirámides no puede ser invertida, ya que la energía que pasa a un nivel superior nunca es mayor que la que recibe un nivel inferior.

12 4. LAS CADENAS Y REDES TRÓFICAS. La transferencia de materia y energía en los ecosistemas se realiza mediante las redes tróficas en las que unos organismos comen de otros antes de ser consumidos Las cadenas tróficas. Es una secuencia lineal de relaciones alimentarias entre los seres vivos de un ecosistema, en la que cada especie constituye un eslabón de la cadena. Una misma especie puede ocupar más de un nivel trófico. El jabalí es un animal de dieta variada que se alimenta de todo lo que se encuentra.

13 4.2. Las redes tróficas. Es un conjunto de relaciones alimentarias entre los organismos de una comunidad. Cada especie o población tiene una estrategia de supervivencia que incluye la forma de alimentarse y de evitar ser comida; esto, junto con el espacio físico que ocupa y su relación con el medio físico constituyen su nicho ecológico. Las especies generalistas: utilizan recursos abundantes y de distintos tipos, según las épocas o zonas del año. Las especies especialistas: requieren recursos muy específicos. Una especie puede ocupar distintos nichos ecológicos en diferentes ecosistemas en función del alimento disponible, las especies competidoras o las condiciones fisicoquímicas de su hábitat (lugar donde vive una especie o población).

14 5. EL BALANCE D La eficiencia ecológica: la regla del diez por ciento. Es la razón entre la energía asimilada y la energía consumida por un nivel trófico o un ecosistema. La regla del diez por ciento establece que solo el 10% de la energía transferida en cada nivel trófico es almacenada en el tejido corporal. - Del total de la energía de los productores solo el 10% forma parte de los tejidos de los consumidores. - El 90% se utiliza en el metabolismo de o es expulsada en forma de heces, que finalmente utilizan los detritívoros o descomponedores.

15 5.2. La producción. Es la cantidad de biomasa generada en un ecosistema por unidad de tiempo. Producción PRIMARIA: generada por los autótrofos. Producción SECUNDARIA: la que generan los consumidores y los descomponedores. Solo una parte de la energía que recibe un nivel trófico queda almacenada como biomasa, porque el resto, o bien: - Se consume en la respiración celular (R) - O pasa a los organismos de niveles tróficos superiores por ingesta (Ic) TIPOS: Producción BRUTA (PB): es la cantidad total de energía asimilada por un nivel trófico en un tiempo determinado. Producción NETA (PN): es la producción bruta menos la consumida en la respiración celular (R) y en la ingesta de biomasa por los consumidores (Ic) PN = PB - ( R + Ic ) Producción almacenada en un nivel trófico.

16 5.3. La producción neta de un ecosistema. La Producción Neta de un Ecosistema (PNE) es la suma de la Producción Primaria Neta (PPN) y la Producción Secundaria Neta (PSN). PNE = PPN + PSN La Producción Primaria Neta: es lo que queda de la producción primaria bruta (PPB) al descontar la respiración celular de los productores (Rp) y la ingesta de los consumidores (Ic). PPN = PPB (Rp+Ic) La Producción Secundaria Neta: es el resultado de restar a la ingesta de los consumidores la energía gastada en la respiración celular por los consumidores (Rc) PSN = Ic - Rc PNE = PPN + PSN PNE = PPB (Rp+Ic) + (Ic Rc) PNE = PPB Rp Ic + Ic Rc PNE = PPB Rp Rc PNE = PPB ( Rp + Rc) Se puede estimar la PNE como la diferencia entre la fotosíntesis y la respiración de los organismos de todos los niveles tróficos.

17 5.4. La productividad de un ecosistema. Es el cociente que resulta de dividir la producción neta del ecosistema entre su biomasa. Productividad = PNE biomasa Tasa de renovación = (PNE 100) biomasa biomasa Tiempo de renovación= PNE

18 6. LOS CICLOS BIOGEOQUÍMICOS. Es el recorrido que sigue un elemento químico pasando, alternativamente, por el medio físico y por los organismos. Sedimentarios: Su reservorio principal se encuentra en la litosfera. Son de carácter local Su circulación es lenta. Ejemplo: Ciclo del fósforo. Gaseosos: Su reservorio principal se encuentra en la atmósfera. Son ciclos globales. Su circulación es rápida. Ejemplo: Ciclo del carbono y ciclo del nitrógeno.

19 Unidad 10. CAMBIA 7. LAS ADAPTACIONES DE LOS SERES VIVOS. Es un cambio físico o de conducta de los organismos de una especie, que surge en un hábitat determinado por un proceso de selección natural que mejora su capacidad de supervivencia y permite obtener descendencia fértil. La aclimatación es un cambio ocurrido en un individuo que contrarresta las variaciones del medio ambiente Adaptaciones al medio acuático. Adaptación a la densidad del medio. La densidad del agua tiene un valor similar a la que tienen los seres vivos, lo que favorece que estos puedan permanecer en la superficie, sumergiéndose o desplazándose con facilidad mediante natación o flotación. Las especies nadadoras presentan las aletas para impulsarse Y las especies flotadoras tienen cámaras que llenan de gases o presentan estructuras filamentosas que facilitan la flotación.

20 Unidad 10. CAMBIA Adaptación a temperaturas extremas. Los organismos acuáticos tienen que adaptarse a los cambios de temperatura. En lugares donde el agua está a una temperatura cercana al punto de congelación, existen peces capaces de sobrevivir porque acumulan en sus tejidos proteínas con propiedades anticongelantes. Adaptación a la disponibilidad de la luz. La radiación luminosa es absorbida rápidamente por el agua, disminuyendo la iluminación a medida que aumenta la profundidad. Zona fótica: zona iluminada donde se encuentran las algas. Zona afótica (oscura): viven especies animales con curiosas adaptaciones, como órganos luminiscentes, grandes bocas y ojos o carencias de ellos.

21 Unidad 10. CAMBIA Adaptación para el intercambio de gases. El dióxido de carbono y el oxígeno son gases disueltos en el agua y algunos animales acuáticos son capaces de hacer el intercambio gaseoso en este medio, dado a las branquias. Adaptación a la concentración de sal. El agua de mar presenta una alta concentración salina, y algunos reptiles y aves al capturar sus presas ingieren agua, por lo que presentan la glándula de la sal para expulsar el exceso de sal (localizada en la cavidad ocular).

22 Unidad 10. CAMBIA 7.2. Adaptaciones al medio acuático. Adaptación a los cambios de temperatura. En el medio aéreo la temperatura fluctúa mucho en algunos casos. Plantas: Se defienden de las bajas Tª generando tubérculos, bulbos o rizomas. Otras pierden las hojas para no congelarse. Orientan sus hojas para evitar insolaciones. Vellosidades de colores claros que reflejan la luz. Animales: - Poiquilotermos: son incapaces de mantener constante su temperatura corporal, por lo que dependen de la del medio. Hacen frente a los cambios del medio mediante conductas innatas: hibernación o exposición al Sol. - Homeotermos: mantienen constante su temperatura corporal con independencia de las temperaturas exteriores. Lo hacen mediante su metabolismo.

23 Unidad 10. CAMBIA Adaptación a la disponibilidad de agua. Los seres vivos necesitan conservar y reponer el agua presente en sus células y tejidos. En ecosistemas acuáticos está siempre disponible, pero en algunos ecosistemas terrestres es un recurso escaso. Plantas: - evitan la desecación gracias al desarrollo de cubiertas impermeables, como la epidermis o el corcho. - hojas pequeñas o transformaciones en espinas, para reducir la evaporación. - desarrollo de tallos gruesos en los que acumulan agua. Animales: - Lombrices, anfibios y babosas: secretan mucus. - Aves, reptiles y mamíferos: gracias a las secreciones de la piel. - Camellos y dromedarios acumulan agua en sus jorobas.

24 Unidad 10. CAMBIA Adaptación a la intensidad de la luz. Plantas: - Orientan sus hojas hacia los rayos solares. - Otras no pueden sobrevivir si reciben la luz directamente, por lo que crecen en lugares umbríos. - Plantas epífitas: crecen en las partes altas de los árboles. Animales: Responden a la luz con su comportamiento. Algunos buscan lugares oscuros y otros grandes intensidades lumínicas. Adaptación al sustrato. Plantas: tejidos de sostén que les permiten elevarse en el suelo. Animales: tiene esqueletos externos e internos. La mayoría tienen extremidades articuladas que les permiten marchar o volar.

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