Introducción.

Se denomina Biosfera la parte del planeta Tierra en la que hay vida. La biosfera es una de las cuatro capas que se distinguen en nuestro planeta, siendo las otras tres la atmosfera, la hidrosfera y la litosfera. La Biosfera ocupa la parte inferior de la atmósfera, la que está por debajo de la capa de ozono, el gas que evita la entrada de los dañinos rayos ultravioletas, la hidrosfera y la parte superior de la litosfera, tanto la continental como la oceánica. Se extiende pues, desde donde están los organismos que viven a mayor altura, como son las esporas más pequeñas, hasta donde están los organismos que viven a mayor profundidad, como son los que viven en el fondo de las fosas oceánicas.

Se denomina Ecosfera al conjunto de todos los seres vivos que forman la biosfera, las relaciones que hay entre ellos y las relaciones que mantienen con el medio ambiente que los rodea. Como su estudio es muy difícil dada su gran extensión, generalmente se subdivide en partes homogéneas más pequeñas denominadas ecosistemas, un nombre que hace referencia a ecología, que es la ciencia que estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con su medio ambiente, y a sistema, que es un conjunto de elementos relacionados entre sí que funciona como un todo. La ecosfera es pues el gran ecosistema planetario.

Actividades a realizar. Lee las explicaciones sobre los ecosistemas, los factores abióticos, los factores bióticos y las relaciones bióticas y realiza el ejercicio "Test de respuesta múltiple-1 34". Después lee el texto sobre el ciclo de la materia y el flujo de la energía en los ecosistemas, los niveles tróficos, las cadenas tróficas, las pirámides tróficas y la sucesión ecológica, y realiza el ejercicio de respuesta múltiple-2 34 y el Crucigrama 34".

1. Los ecosistemas

Un ecosistema es el conjunto formado por los organismos que viven interrelacionados, la llamada biocenosis o comunidad, y el lugar en el que viven, con sus características fisico químicas, el llamado biotopo. Así pues:

Ecosistema = Biocenosis + Biotopo

2. El biotopo

El biotopo es el espacio físico ocupado por una comunidad. En un biotopo se pueden diferenciar el medio, el sustrato y los factores ambientales abióticos .

• Medio. Es el fluido que envuelve a los organismos. Básicamente existen dos medios:
  - El medio aéreo. En él, el fluido es el aire.
  - El medio acuático. En él, el fluido es el agua.

Las algas que viven en mares, ríos y lagos poseen diversas adaptaciones al medio acuático: No presentan un tejido rígido que las sostenga, ya que el agua actúa como soporte. Carecen de una epidermis impermeable, pues al estar rodeadas de agua no tienen el peligro de desecarse. Su fecundación es externa, pues sus gametos masculinos pueden desplazarse nadando hasta los gametos femeninos.		La plantas que viven en los continentes presentan diversas adaptaciones al medio aéreo: Tienen un tejido de sostén que les permite crecer en altura y transportar agua hasta sus hojas. Poseen una epidermis impermeable que retiene el agua interna impidiendo que se desequen. Su fecundación es interna, pues sus gametos masculinos pueden desplazarse nadando hasta los gametos femenino.

• Sustrato. Es la parte del biotopo en la que se sustentan los organismos. Hay muchos tipos, por ejemplo: el suelo terrestre sobre el que viven las plantas y se desplazan los animales, el fondo del mar sobre el que viven muchos organismos marinos, el cuerpo de un animal sobre el que viven ciertos parásitos, la planta sobre la que viven los pulgones que la parasitan, el hielo sobre el que viven los pingüinos, el agua en la que nadan los peces y sobre la que caminan los zapateros, el aire en la que vuelan las aves, la defecación en la que viven inmersas las bacterias, etc.

Pulgones	Pingüinos	Peces	Zapateros	Ave

• Factores ambientales abióticos. Son las características físicas y químicas del lugar en el que habita la comunidad. En los ecosistemas acuáticos los principales factores ambientales abióticos físicos son la luz, la temperatura, la presión debida a la profundidad, el oleaje o hidrodinamismo y las corrientes de agua. Mientras los principales factores ambientales químicos son la salinidad del agua, la acidez o pH del agua, la concentración de oxígeno y la concentración de sustancias contaminantes. , la salinidad y la acidez, etc. En un ecosistema terrestre los factores ambientales abióticos más destacables son: la temperatura, la humedad del aire, la luz, la composición y la acidez del suelo y el viento.

El hábitat. Es el conjunto de biotopos que reúnen las condiciones adecuadas para que una especie pueda vivir, reproducirse y desarrollarse. Así, el hábitat de una ardilla son todos los bosques templados; el de una ballena, los océanos, el de un oso polar, las masas de hielo árticas, etc.

3. La biocenosis o comunidad

La biocenosis o comunidad es el conjunto de todos los organismos de las diferentes especies que viven en un ecosistema. Los organismos de un ecosistema que son de la misma especie forman una población, por lo tanto en un ecosistema hay tantas poblaciones como especies. Las relaciones entre los organismos se denominan factores ambientales bióticos y pueden ser de dos tipos: relaciones intraespecíficas y relaciones interespecíficas.

3.1 Las relaciones intraespecíficas. Son las relaciones que se establecen entre los organismos de una misma especie. Pueden ser de competencia o de cooperación.

• Las relaciones de competencia tienen lugar cuando los individuos de una población disputan entre sí por los recursos, por poderse reproducir y/o por la dominancia social. Este tipo de relación es sumamente importante porque permite que los individuos más aptos sean los que aporten su información genética a la siguiente generación, contribuyendo así a la supervivencia de la especie. Se distinguen dos tipos: la competencia de territorialidad y la de competencia de jerarquía.

  - Competencia de territorialidad. Es la competencia que tiene lugar cuando un individuo o varios de una misma población delimitan y defienden un territorio.
  - Competencia de jerarquía. Es la competencia que tiene lugar cuando un individuo quiere imponer sus deseos a los demas, es decir quiere dominarlos. Si se da también entre los subordinados, se genera una estratificación social, es decir diferentes grados de poder o dominancia.

Relaciones de competencia
Competencia de territorialidad		Competencia de jerarquía
El macho de león ruge para defender el territorio de caza de su manada.		Los machos de cabra montesa pelean entre sí, por ser el dominante de la manada.

• Las relaciones de cooperación tienen como objetivo la ayuda mutua con el fin de buscar alimento, para protegerse y/o para desplazarse. En los animales las relaciones de cooperación dan lugar a cuatro tipos de asociaciones: la asociación familiar, la asociación gregaria, la asociación social y la asociación colonial.

  - Asociación familiar. Es la que se establece con el objeto reproducirse y cuidar a la descendencia, es decir para constituir una familia. Puede estar constituida por solo los progenitores o por estos y sus descendientes. Puede ser de dos tipos:

  • Perenne o de larga duración. Son las familias en las que hay poca descendencia y los padres la protegen y alimentan.
  • Temporal o de corta duración. Son las familias en las que hay mucha descendencia y los padres generalmente se desentienden de la descendencia.

   

  - Asociación gregaria. Es la que está formada por un gran número de organismos de la misma especie que se unen para protegerse, migrar o buscar alimento.

  - Asociación social. Es la formada por un gran número de organismos de la misma especie, en la que todos viven juntos permanentemente, presentan división del trabajo y un alto grado de especialización, que puede manifestarse en una diferenciación morfológica con aparición de jerarquías o castas sociales.

  - Asociación colonial. Es la formada por un gran número de organismos de la misma especie que viven juntos permanentemente, a veces tan extremadamente unidos que pueden compartir aparatos y sistemas.

Asociaciones debidas a las relaciones de cooperación
Asociación familiar		Asociación gregaria
Los cisnes realizan una puesta de entre 6 y 14 huevos a los que incuban. Una vez eclosionados la hembra tiene cuidado de las crías a las que protege.		Durante la época seca los ñus se agrupan formandomanadas de hasta millón y medio de individuos que realizan migraciones en busca de pastos verdes.
Asociación social		Asociación colonial
Las abejas son insectos sociales y colaboradores que viven en las colmenas, en las que se organizan en una estricta jerarquía de tres rangos sociales: la abeja reina, los zánganos y las abejas obreras.		Los corales son invertebrados de pequeño tamaño que forman colonias de numerosos individuos, unidos entre sí por un esqueleto calcáreo de forma generalmente arborescente y de colores llamativos.

3.2 Relaciones interespecíficas. Son las relaciones que se establecen en una comunidad entre los organismos de las distintas especies que viven juntas. Pueden ser positivas para ambas especies, positivapara la otra o negativa para ambas. Para representar como afecta a cada una de las especies se utilizan los siguientes signos: la especie beneficiada se simboliza con el signo (+), la especie perjudicada, con el signo (-) y, si no recibe ninguna consecuencia, con el signo (0). Las relaciones interespecíficas pueden ser de dos tipos: positiva y negativas.

• Relaciones interespecíficas positivas. Son aquellas en las que ninguna de las especies sale perjudicada. Puede ser que se beneficien las dos especies que se relacionan o que solo se beneficie una de ellas y sea indiferente para la otra especie. Las más conocidas son: el mutualismo, la simbiosis, el comensalismo y el inquilinismo.
  

  - Mutualismo. Es la relación entre individuos de diferentes especies, en la que ambos se benefician. Por ejemplo la relación entre los animales polinizadores y las plantas polinizadas, entre las bacterias fijadores de nitrógeno que viven en las raíces de las leguminosas y dichas plantas, entre el pez payaso y la anémona en la que parte de lo que come el pez cae sobre la anémona y esta le proporciona protección, y la garzilla bueyera que se come los parásitos que hay sobre los bueyes y estos evitan así sus molestias.

  - Simbiosis. Es un tipo de mutualismo obligado, es decir, una relación tan estrecha entre dos especies, que difícilmente podrían sobrevivir por separado. Por ejemplo, los líquenes en los que el alga aporta materia orgánica al hongo y éste le aporta un medio húmedo donde vivir el alga, y las micorrizas en las que el hongo aporta agua a las raíces de las plantas y estas le aportan materia orgánica al hongo.

  - Comensalismo. Es la relación en la que una especie obtiene alimento gracias a la otra que por ello no sale perjudicada. Por ejemplo el león que tras capturar una presa y medio comerla los restos que deja son aprovechados por los buitres, y los anfípodos (pequeños crustáceos) que viven en los conductos de las esponjas, alimentándose de las partículas que lleva el agua movilizada por la esponja, la bellota de mar que se fija sobre una ballena para disponer de corrientes de agua que filtrar,

  - Inquilinismo. Es la relación en la que una especie encuentra un lugar ventajoso para vivir gracias a la otra especie, sin que ello perjudique a esta segunda especie. Por ejemplo el pez aguja que se introduce en la holuturia (pepino de mar) para esconderse ante un peligro, el pájaro carpintero que hace agujeros en los árboles para construir un nido, los musgos y las plantas epífitas que viven sobre los troncos de los árboles aprovechando la humedad del aire y una mayor luminosidad.

Relaciones interespecíficas beneficiosas
Mutualismo (+, +)		Simbiosis (+, +)
En el mutualismo ambas especies salen beneficiadas, pues el colibrí se alimenta del néctar de la flor y la planta es polinizada.		El liquen es la simbiosis de algas y hongos. El alga aporta al hongo el alimento que obtiene mediante la fotosíntesis y el hongo aporta al alga un medio húmedo frente a la desecación.
Comensalismo (+, 0)		Inquilinismo (+, 0)
Los depredadores como el león, el leopardo o el lobo tras capturar una presa y saciarse, dejan restos que son aprovechados por los carroñeros.		Muchos pájaros utilizan los árboles para construir sus nidos, para pasar desapercibidos y porque son de difícil acceso para otro tipo de animales.

• Relaciones interespecíficas negativas. Son aquellas en las que una especie o las dos especies salen perjudicadas. Se ditinguen tres tipos que son la competencia, la depredación y el parasitismo.

  - Competencia. Es la relación entre dos especies que comparten alimento o territorio. La especie más eficaz desplazará a la otra, que se verá obligada a buscar otros recursos de alimentación o a emigrar para poder sobrevivir.

  - Depredación. Es la relación entre especies en la que hay una especie, la depredadora, que caza y se alimenta de las otras especies, las presas.

  - Parasitismo. Es la relación en la que una de las especies resulta beneficiada, el parásito, mientras que la otra, el huésped u hospedante, resulta perjudicada. El parásito se alimenta del huésped pero a diferencia de la depredación lo hace sin matarlo.
  

Relaciones interespecíficas negativas
Competencia (-, -)		Depredación (+, -)		Parasitismo (+, -)
En este campo de cultivo el trigo compite con las malas hierbas, en este caso la amapola, por la luz, el agua y los nutrientes.		La serpiente ha cazado y matado a un ratón de campo al que sujeta para poder tragárselo.		Un mosquito hembra succionar sangre para obtener las proteínas que necesita para realizar la puesta

Test de respuesta múltiple-1 34

4. La materia y la energía en un ecosistema

Todos los seres vivos de un ecosistema necesitan un aporte continuo de energía para realizar las funciones vitales (nutrición, relación y reproducción) y de materia para constituir sus cuerpos, crecer y desarrollarse.

4.1 El ciclo de la materia. La materia de un ecosistema circula pasando de unos organismos a otros, siguiendo un recorrido cíclico que se puede dividir en las siguientes fases:

- 1. Producción de materia orgánica. Los seres fotoautótrofos, como son las plantas, mediante la fotosíntesis, captan, a traves de las hojas, el dióxido de carbono (CO2) del aire y absorben, a través de las raíces el agua (H2O) y las sales minerales del suelo para producir materia orgánica. Solo una pequeña parte de esta la gastan las plantas, mediante la respiración, para vivir.

- 2. Consumo de la materia orgánica. Los organismos heterótrofos herbívoros, como son los animales herbívoros, se alimentan de la materia orgánica producida por las plantas y, a su vez, son fuente también de materia orgánica para crecer y desarrollarse. Una gran parte de ella será aprovechada por los organismos heterótrofos carnívoros, como son los animales carnívoros, para crecer y desarrollarse. Una parte de esta materia orgánica es consumida por los animales, mediante la respiración, para vivir.

- 3. Descomposición de la materia orgánica. Los excrementos y los restos de todos los organismos del ecosistema, ya sean autótrofos o heterótrofos, cuando mueren y caen al suelo, son descompuestos por los organismos descomponedores del suelo (bacterias y hongos) en materia orgánica muy sencilla y, finalmente, transformados en materia inorgánica, es decir en sales minerales.

- 4. Reutilización de la materia inorgánica. El dióxido de carbono (CO2) y el agua (H2O) liberados por todos los organismos del ecosistema mediante la respiración y las sales minerales producidas por los descomponedores son reintroducidas de nuevo en el ciclo de la materia por los organismos autótrofos.

5. Flujo de la energía

La energía de un ecosistema no realiza un recorrido cíclico como la materia, sino que sigue un flujo unidireccional. Entra en forma de energía luminosa y circula en forma de energía química de un organismo a otro y, finalmente, sale del planeta en forma de energía calorífica.

Los organismos fotoautótrofos mediante la fotosíntesis captan una parte de la energía luminosa del Sol y la almacenan en los enlaces químicos que unen los átomos de la materia orgánica que producen, es la denominada energía química.

Todos los organismos, tanto autótrofos como heterótrofos, utilizan la energía química para realizar sus actividades (moverse, crecer, reproducirse, etc) y, finalmente, se escapa al espacio interestelar en forma de energía calorífica.

6. Cadenas y redes tróficas o alimentarias

Una cadena alimentaria o trófica es una secuencia de organismos que mantienen entre ellos una relación alimentaria, es decir, que unos se alimentan de los otros. Cada eslabón de la cadena se alimenta del precedente y es alimento del siguiente, por lo que recibe el nombre de nivel trófico. Así pues un nivel trófico se puede definir como el conjunto de seres vivos de un ecosistema que ocupan la misma posición en una cadena alimentaria, es decir, que se alimentan de la misma forma. Los principales niveles tróficos son:

1. Productores. Son los que sintetizan la materia orgánica a partir de materia inorgánica (agua, dióxido de carbono y sales minerales) y de la energía solar mediante la fotosíntesis. Son las algas, las plantas y las bacterias fotosintéticas.

2. Consumidores primarios. Son los que se alimentan de los productores, como los animales herbívoros y el plancton animal que se alimenta del plancton vegetal (algas unicelulares).

3. Consumidores secundarios. Son los animales que se alimentan de los animales herbívoros. También se les denomina carnívoros o depredadores.

4. Consumidores terciarios. Son animales carnívoros que se alimentan de otros animales, ya sean herbívoros o carnívoros. También se denominan superdepredadores. Por ejemplo, el águila culebrera, que se alimenta de serpientes y lagartijas que también son depredadores.

5. Descomponedores. Son los organismos que se alimentan de la materia orgánica muerta del ecosistema, transformándola en materia orgánica más sencilla y en materia inorgánica. Lo hacen mediante digestión externa. Son los hongos y las bacterias.

6. Transformadores. Son las bacterias que convierten los compuestos inorgánicos anteriores en otros compuestos inorgánicos que sí son asimilables por los productores.

Entre los consumidores secundarios y los descomponedores puede haber los siguientes dos niveles tróficos:

• Carroñeros y necrófagos. Son los animales que se alimentan de los cadáveres de otros animales. Por ejemplo, buitres, cuervos, hienas, escarabajos carroñeros, moscas, etc.
• Detritívoros. Son los animales que se alimentan de pequeñas partículas procedentes de restos. Por ejemplo, los pequeños artrópodos del suelo, la lombriz de tierra, la cochinilla de la humedad, etc.,

En una cadena trófica, el primer elemento siempre es el productor; a continuación viene el herbívoro y después, los carnívoros. Por ejemplo, una planta de zanahoria es comida por un conejo; luego este es comido por un lince y, luego este es comido por un águila.

El número eslabones que puede tener una cadena trófica es limitado, puesto que los individuos pierden gran parte de la energía que obtienen del alimento en forma de calor al realizar sus actividades (alimentarse, reproducirse, moverse, etc.). En general tan solo un 10% de la energía del alimento ingerido pasa al eslabón siguiente de la cadena. A esto se lo denomina "la ley del 10%".

En un ecosistema cada organismo suele alimentarse de varios organismos y a su vez constituye el alimento de varios organismos. Por tanto, casi todas las cadenas tróficas tienen algún eslabón común con otra cadena trófica, es decir están relacionadas entre sí. La intersección de dos o más cadenas tróficas forman una red trófica. Las redes tróficas son muy complejas por lo que la alteración en uno de sus componentes puede afectar a muchos tipos de organismos aparentemente no relacionados. Un ejemplo de red trófica es la siguiente. Obsérvese que para representar una cadena trófica se utilizan flechas que parten del organismo consumido y apuntan al organismo que se alimenta de él, indicando la dirección en la que se transfiere la materia y la energía.

Nicho ecológico. Es el conjunto de estrategias que usa una determinada especie para sobrevivir en su hábitat, es decir, su manera de obtener el alimento, de reproducirse, de superar la competencia con otras especies, de escapar de sus depredadores, etc. En un mismo nivel trófico, por ejemplo el de los consumidores primarios o herbívoros, se pueden distinguir muchos nichos ecológicos diferentes, por ejemplo, según se alimente de frutos, de hojas, de semillas, de madera, etc. El nicho ecológico se diferencia del hábitat en que el nicho ecológico es la estrategia de supervivencia de una especie, mientras que el hábitat es el tipo de ambientes en los que podría sobrevivir

7. Pirámides tróficas

Una pirámide trófica es la representación gráfica de una cadena trófica, en la que cada nivel trófico está representado por un paralelogramo, cuyo tamaño está en relación con el número de organismos que lo constituyen, o con el valor de la masa (biomasa) de los organismos que lo forman.

En la base de la pirámide se coloca el paralelogramo que representa a los productores; sobre él los consumidores primarios, a continuación se sitúan los consumidores secundarios y así sucesivamente.

No toda la energía y la materia que entra en un nivel trófico pasa al siguiente, ya que parte de esa energía y de esa materia no es asimilada por los organismos que la ingieren y parte se consume para en el desarrollo de sus actividades vitales. Por ello, generalmente, a medida que pasamos de un nivel trófico al siguiente, aparecen paralelogramos menores y su representación gráfica tiene forma de pirámide. Por ejemplo si un águila tiene que comer cinco erizos terrestres cada día, y estos cinco erizos necesitan ingerir 100 caracoles, quienes a su vez precisan comen 200 plantas de hierba, aparecería la siguiente pirámide trófica de números de individuos..

8. Sucesión ecológica

Se denomina sucesión ecológica a los cambios graduales en la composición de especies de una comunidad. Se produce debido a que unas especies van siendo sustituidas por otras más eficientes en el aprovechamiento de la energía. Es un proceso de cambio continuo y lento que finaliza cuando se llega a una comunidad estable y equilibrada, la denominada comunidad climax, que, de no modificarse las condiciones ambientales, ya no varía más.

En la naturaleza se producen dos tipos de sucesiones ecológicas:

- Sucesión primaria. Es la que se desarrolla en zonas en donde nunca antes había habido seres vivos, como por ejemplo una duna, un delta en formación o la lava recién solidificada de un volcán.

- Sucesión secundaria. Es la que tiene lugar en zonas donde antes ya existían seres vivos. Estas sucesiones tienen lugar cuando se produce una alteración importante de las condiciones ambientales, que puede ser de origen natural (cambio en el clima, aparición de nuevas poblaciones de seres vivos, enfermedades, etc.) o provocado por el ser humano (abandono de campos de cultivo, incendios, contaminación, etc.).

Cuando algún fenómeno impulsa al ecosistema a cambiar en sentido contrario, simplificándose, se dice que se produce una regresión.

Un ejemplo de sucesión ecológica es la que se da en la evolución de un campo de cultivo que ha sido abandonado. Inicialmente se desarrollan pequeñas plantas anuales y pasto, a continuación se asientan los arbustos, más tarde aparecen pequeños árboles y, al final, se constituye un bosque maduro y equilibrado.

Test de respuesta múltiple-2 34

Crucigrama34

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