Generalidades acerca de la ecología.

Objetivos:

• Comprender el desarrollo de la ecología
• Conocer diversas ramas que conforman la ecología
• Discutir los factores abióticos y bióticos para la expresión de la vida en nuestro planeta y la influencia que ejercen los diversos factores.
• Valorar las diversas interacciones entre los organismos vivos.
• Polemizar acerca de los niveles de  organización de los seres vivos.

Definición del término ecología:

Es el estudio entre los organismos y su medio ambiente  y para otros es la economía de la naturaleza o la biología de los ecosistemas.

El termino griego oikos  (casa) es la raíz tanto de la palabra  ecología como del termino economía, por este motivo, algunos han considerado la ecología como “la economía de la vida”.

La ecología se podría definir como: la ciencia que estudia las condiciones de existencia de los organismos vivos y las interacciones de todo tipo existentes entre ellos y su medio ambiente.

Historia de la ecología

Surgimiento historicote la ecología:

El primer estudio de las interacciones entre los organismos vivos y su medio ambiente no vivo fue Teofrasto (327-287 a.c)- filósofo griego. Condiscípulo de Aristóteles, por lo tanto, los orígenes de la ecología estarían en la historia natural de los griegos y, mas tarde en el trabajo de los filósofos vegetales y animales.

El termino ecología lo estableció el celebre biólogo alemán Ernest H. Haeckel (1834-19199 en el año 1869, quien lo definió como el estudio de las relaciones de un organismos con su ambiente inorgánico y orgánico; en particular Haeckel consideraba que un organismo cualquiera presentaba relaciones de tipo positivo o “amistoso” con las plantas y animales con los que convivía.

Conceptos fundamentales. Factores Abióticos y Bióticos.

Los factores abióticos de un ecosistema son todos aquellos parámetros físicos o químicos  que afectan a los organismos por su parte los factores bióticos se refieren las interacciones de los seres vivos del ecosistema,

 La ecología como ya se a mencionada, estudia las interacciones entre los organismos y su ambiente. Dichas interacciones son de una complejidad tan enorme que basta señalar un caso particular para hacerlo notar.

Situación actual y perspectivas de la ecología

En la actualidad de la ecología se divide en varias ramas, entre las que se cuanta:

1. Autoecologia: estudio de las relaciones entre un solo tipo de organismos (una especie) y el medio en que vive.
2. Senecologia: estudio entre las relaciones entre diversas especies pertenecientes a un mismo grupo y medio en que viven.
3. Dinamica de poblaciones: estudia las causas y modificaciones de la abundancia de especies en un medio dado.
4. Ecología aplicada: representa la tendencia moderna de protección ala naturaleza y el equilibrio de esta en el medio ambiente humano rural y urbano.
5. Ecología de sistemas:
6.  tal vez sea mas moderna rama de esta ciencia; emplea las matemáticas aplicadas en modelos matemáticos de computadora para lograr la comprensión de la compleja problemática ecológica.

 Factores abióticos (factores físicos):

• El sol reactor termonuclear. Luz y calor.
• La tierra se calienta y envía calor hacia el aire. La inclinación y cantidad de los rayos solares influyen en la temperatura de una zona geográfica determinada. La rotación y la forma de la superficie terrestre determinan la fuerza y dirección de los vientos y en consecuencia la cantidad de lluvias. En el ecuador el aire se calienta y asciende; en los polos se enfría y desciende y al rotar la tierra mueve estas masas de aire frío o caliente.
• La temperatura en la tierra disminuye al aumentar la latitud y la altitud. Zona tropical caliente, zonas templadas menos calientes porque los rayos solares llegan inclinados y polos fríos.
• El aire tiene nitrógeno (N) asimilado por las plantas, oxígeno (O) utilizado por todas las células en la respiración y dióxido de carbono (CO) utilizado por las plantas en la fotosíntesis.
• El agua es el 73% de la superficie de la tierra. Es utilizada por todos los organismos porque se necesita en las células para que allí ocurran las reacciones químicas. Además, sirve para que en la orina se expulsen los desechos celulares.
• El suelo es de donde las plantas toman los minerales. Las plantas son comidas por los animales para que lleguen los mismos minerales a sus células. Los minerales más importantes son: fósforo (P), nitrógeno (N), calcio (Ca), hierro (Fe) y magnesio (Mg)

 Factores bióticos (seres vivos)

Son todas las poblaciones del Ecosistema y, por tanto, todos los seres vivos del Ecosistema.

En un ecosistema se distinguen un componente autótrofo y uno heterótrofo: en el primero tienen lugar la fijación de la energía luminosa, el consumo de sustancias inorgánicas de estructura simple y la constitución de moléculas cada vez más complejas; en el segundo prevalecen la utilización, la reestructuración y el consumo de materiales complejos.

Los factores BIÓTICOS y ABIÓTICOS funcionan juntos. Por ejemplo el agua (factor abiótico) es succionada por la raíz de las plantas (factor biótico) para luego subir por el tallo a las ramas y finalmente llegar a las células de las hojas, donde se necesita para que el cloroplasto pueda utilizarla en la fabricación del azúcar glucosa.

Disponibilidad de oxigeno en el ambiente

El oxigeno constituye un 20%  de la atmosfera; este es un valor general en todo el globo terráqueo. En los ambientes terrestres se dispone de una cantidad uniforme y adecuada de oxigeno; este se consume en la respiración aerobia, se reintegra después de un rompimiento de la molécula de de agua que se presenta en la fotosíntesis, regenerándose así el nivel de oxigeno presente en la naturaleza.
En el medio terrestre se presentan dos casos de escasez de oxigeno, uno ocurre en las alturas dado el enrarecimiento del aire. Esta disminución es directamente proporcional a la presión atmosférica, pues la cantidad de O₂ que se halla  a los 5500m es la mitad de la que se presenta a la altura del nivel del mar. El otro caso ocurre en el suelo, donde el valor del 20%, al nivel atmosfera, disminuye al 10% o menos. El valor del 10% se considera 10% se considera para un suelo arcilloso, bien drenado o aireado, pero en suelos mal aireados o inundados, ese porcentaje va disminuyendo, además de que la respiración de las raíces y de la micro flora nativa consume la reserva de oxigeno en un lapso más corto que el periodo de regeneración.
sobre la superficie terrestre la concentración  del oxigeno no ejerce una acción limitante considerable. La reducción del nutriente en las alturas determina la restricción de la distribución altitudinal de los organismos, los cuales requieren también altas presiones de oxigeno.
Respecto a los mamíferos, estos no soportan vivir permanentemente en regiones donde la presión del oxigeno sea inferior a 45% de su valor a nivel del mar. Tanto la reducción en la concentración de oxigeno, como el enrarecimiento del aire condicional la frontera alta de las aves y, en general, de los seres que pueden formar esporas y quistes que pululan en el aire (animales inferiores microorganismos de tipo de hongos y bacterias, protozoarios, etc.)
la mayor parte de las plantas criptogramas y animales terrestres tienen respiración aerobia y, por lo tanto, no puede habitar en zonas del oxigeno. Las lombrices de tierra, pueden pasar cortos periodos en suelo muy mojado, pero después emigran hacia la superficie en busca de oxigeno.
existe también en el suelo otro tipo de organismos vivos del tipo de las bacterias de los géneros  Rhizouan y clostridium las cuales son responsables  de gran parte de la fijación del nitrógeno atmosférico al suelo y su conversión química en formas amoniacales asimilables por las raíces de la plantas, es decir, contribuyen a la fertilización natural de los suelos.

El oxigeno en el medio acuático 

Las principales fuentes de oxigeno son el aire mientras que el agua puede absorber de la atmosfera o formarse de la atmosfera o por las reacciones de los organismos fotosintéticos; plancton y vegetales sumergidos.
En el agua existen aproximadamente 25 menos cantidad de oxigeno que en el aire considerando la medida de un litro.
El oxigeno del agua puede consumirse tanto por la respiración de todos los seres acuáticos como  por la descomposición de materiales que se encuentran en ella.
la demanda bioquímica del oxigeno (DBO) es la norma que se usa para medirle peso ( por un volumen unitario de agua) del oxigeno disuelto utilizado en el proceso biológico de degradación de materiales orgánicos. Los valores normales son de aproximadamente 1-2 mg/l en agua naturales, en tanto que se elevan hasta 300-500 mg/l en aguas domesticas no depuradas; si el numero de sustancias contaminantes se incrementa la degradación de estos materiales  agota el oxigeno disuelto en el agua y puede causar la asfixia de los organismos acuáticos, si esto sucede, las bacterias aerobias dejan de actuar y se inicia el proceso anaeróbico del agua debido a la acción de las bacterias aerobias.

Concentración del CO₂

El anhídrido carbónico es el factor ecológico de vital importancia, ya que constituye uno de los elementos  esenciales para la realización de la fotosíntesis; directamente el CO₂ es la fuente de materia primaria para los organismos fotosintéticos  (plantas verdes terrestres, algas marinas, algas de agua dulce, bacterias fotosintéticas, cianobacterias fotosintéticas, protozoarios fotosintéticos, etc. ) así como la reserva alimenticia para todos los demás consumidores ( herbívoros, carnívoros, omnívoros, saprofitos y desintegradores).
El CO2 modifica otros factores del ambiente; a diferencia del oxigeno si reacciona químicamente; por ejemplo en el medio acuático forma acido carbónico, modificando el pH y en cuanto se convine con el calcio da origen al carbonato de calcio o caliza.

El CO₂ en el ambiente terrestre

Este compuesto constituye tan solo el 0.03% del aire, por lo que en relación al oxigeno representa una proporción de 1CO₂/ 700 O₂      a pesar de esta baja concentración, en la atmosfera ay una distribución homogénea del bióxido y este resulta suficiente para la realización de la fotosíntesis terrestre, proceso con el que presenta una interacción permanente.
la atmosfera recibe el CO₂ por acción geológica e industriales; por expulsión de los océanos y por las acciones bióticas  de la respiración y la descomposición de la materia orgánica.

El CO₂ en el ambiente acuático

Se considera que en el nivel acuático el nivel de CO₂ es más elevado que el de la atmosfera, ya que el agua puede presentarse también bajo las formas de carbonatos y bicarbonatos los cuales incrementan esta concentración. El agua del mar, con una cantidad de sales disueltas equivalente a la tercera parte de su composición porcentual (33%), contiene unos 47 cm³ de CO₂/l, lo que equivaldría a una composición porcentual del 4.7%, a diferencia de la presente en la atmosfera (0.03%). El mar es considerado el gran reservorio mundial de bióxido de carbono, por lo que la alta concentración del nutriente acuático permite regular su presencia en el aire; el caso es a la inversa de lo que sucede con el oxigeno, el cual es más abundante en el aire que en la tierra.
 

FACTORES BIÓTICOS

Cuando en un ecosistema se establecen las interacciones entre las especies de organismos que lo constituyen se entablan relaciones de alimentación entre los diferentes niveles tróficos, es decir entre los diferentes niveles alimenticios.
en el primer lugar encontraríamos a los productores o sea a los organismos autótrofos de la biocenosis responsables de alimentos a partir de CO₂ , agua y sales minerales. En este nivel la fuente de energía es la luz solar.
En el segundo nivel encontramos a los consumidores primarios o herbívoros quienes se alimentan directamente de las partes verdes de los vegetales, de sus semillas, sus frutos, sus tallos, sus hojas, etc.
en seguida en el tercer nivel se encuentran los carnívoros o consumidores secundarios.
existen también los consumidores erce arios, que son animales que  se alimentan de los carnívoros o de algunas de sus partes: por ejemplo tenemos a los comedores de carroña, los cuales ocupan el cuarto nivel trófico.
actuando sobre los organismos antes mencionados se presentan los desintegradores o reductores,: en este conjunto están situados los hongos, las bacterias y los actinomicetos, los que utilizan como fuente nutritiva las excreciones y cadáveres de organismos, liberándoseles minerales partir del proceso de mineralización de la materia orgánica los reductores son los encargados  de la descomposición y reincorporación de materias primas al ecosistema.

Otras relaciones entre los seres vivos en el ecosistema

Una comunidad o una biocenosis es un grupo de poblaciones que interaccionan localmente.  Los tres tipos diferentes de interacción son la competencia, la depredación y la simbiosis.
cuanto mas parecidos son los organismos ms intensa es la competencia entre ellos. Un nicho ecológico es algo similar a la profesión  que desempeña un organismo en el ecosistema.

La simbiosis, que se presenta entre poblaciones distintas puede manifestarse como parasitismo, mutualismo o comensalismo.

Parasitismo:
en este tipo de interacción entre las diversas poblaciones, el parasito vive total o parcialmente a expensas del otro., al primero se le denomina parasito mientras que al segundo se le conoce como hospedero.

Mutualismo:

Dos especies viven aportándose beneficios mutuos; es el cazo de los protozoarios que viven en el tubo digestivo de las termitas y colaboran con ellas en la digestión de la celulosa.

Comensalismo:
este se presenta cuando dos organismos de especies diferentes viven estrechamente ligados, pero solo uno de ellos resulta beneficiado.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN EN LOS ECOSISTEMAS

La ecología considera fundamentalmente los niveles estructurales de más trascendencia para sus estudios: este es el caso de las poblaciones y de las comunidades que habitan en una área determinada. Los heterótrofos pueden poseer distintos tipos de mecanismos nutricionales aunque todos se alimenten de compuestos orgánicos.
Los organismos de clase holozoica  ingieren alimentos orgánicos sólidos y los digieren en su interior. Entre ellos se encuentran todos los animales.
Los saprofitos generalmente crecen de aparato digestivo y absorben directamente la materia orgánica del medio externo. Contribuyendo al equilibrio del ecosistema.

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