LOS ECOSISTEMAS 

PRESENTACIÓN DE LA TEMÁTICA:

El ecosistema es el conjunto de especies de un área determinada que interactúan entre ellas y con su ambiente abiótico; mediante procesos como la depredación, el parasitismo, la competencia y la simbiosis, y con su ambiente al desintegrarse y volver a ser parte del ciclo de energía y de nutrientes. Las especies del ecosistema, incluyendo bacterias, hongos, plantas y animales dependen unas de otras. Las relaciones entre las especies y su medio, resultan en el flujo de materia y energía del ecosistema.

OBJETIVO:

Reconocer las estructuras de los ecosistemas y las clases que existen.

Interpretar e identificar los procesos ecológicos.

¿QUE ES EL ECOSISTEMA?

El significado del concepto de ecosistema ha evolucionado desde su origen. El término acuñado en los años 1930s, se adscribe a los botánicos ingleses Roy Clapham (1904-1990) y Sir Arthur Tansley (1871-1955). En un principio se aplicó a unidades de diversas escalas espaciales, desde un pedazo de tronco degradado, un charco, una región o la biosfera entera del planeta, siempre y cuando en ellas pudieran existir organismos, ambiente físico e interacciones.  

Más recientemente, se le ha dado un énfasis geográfico y se ha hecho análogo a las formaciones o tipos de vegetación; por ejemplo, matorral, bosque de pinos, pastizal, etc. Esta simplificación ignora el hecho de que los límites de algunos tipos de vegetación son discretos, mientras que los límites de los ecosistemas no lo son. A las zonas de transición entre ecosistemas se les conoce como “ecotonos”.

Clasificación de los Ecosistemas:

Los ecosistemas han adquirido, políticamente, una especial relevancia ya que en el Convenio sobre la Diversidad Biológica («Convention on Biological Diversity», CDB) ratificado por más de 175 países en Río de Janeiro en junio de 1992— se establece «la protección de los ecosistemas, los hábitats naturales y el mantenimiento de poblaciones viables de especies en entornos naturales, como un compromiso de los países ratificantes. Esto ha creado la necesidad política de identificar espacialmente los ecosistemas y de alguna manera distinguir entre ellos. El CDB define un «ecosistema» como «un complejo dinámico de comunidades vegetales, animales y de microorganismos y su medio no viviente que interactúan como una unidad funcional.

Algunos de los sistemas de clasificación son los siguientes:

Clasificación fisonómica-ecológica de formaciones vegetales de la Tierra: un sistema basado en el trabajo de 1974 de Mueller-Dombois y Heinz Ellenberg, y desarrollado por la UNESCO. Describe la estructura de la vegetación y la cubierta sobre y bajo el suelo tal como se observa en el campo, descritas como formas de vida vegetal. Esta clasificación es fundamentalmente un sistema de clasificación de vegetación jerárquico, una fisionomía de especies independientes que también tiene en cuenta factores ecológicos como el clima, la altitud, las influencias humanas tales como el pastoreo, los regímenes hídricos, así como estrategias de supervivencia tales como la estacionalidad. El sistema se amplió con una clasificación básica para las formaciones de aguas abierta.

Sistema de clasificación de la cubierta terrestre («Land Cover Classification System», LCCS), desarrollado por la Organización para la Agricultura y la Alimentación (FAO).

Estructura:

Al sumar la estructura de un ecosistema se habla a veces de la estructura abstracta en la que las partes son las distintas clases de componentes, es decir, el biotopo y la biocenosis, y los distintos tipos ecológicos de organismos (productores, descomponedores, predadores, etc.). Pero los ecosistemas tienen además una estructura física en la medida en que no son nunca totalmente homogéneos, sino que presentan partes, donde las condiciones son distintas y más o menos uniformes, o gradientes en alguna dirección.

El ambiente ecológico aparece estructurado por diferentes interfaces o límites más o menos definidos, llamados ecotonos, y por gradientes direccionales, llamados ecoclinas, de factores fisicoquímicos del medio. Un ejemplo es el gradiente de humedad, temperatura e intensidad lumínica en el seno de un bosque, o el gradiente en cuanto a luz, temperatura y concentraciones de gases (por ejemplo O2) en un ecosistema léntico.

La estructura física del ecosistema puede desarrollarse en la dirección vertical y horizontal, en ambos casos se habla de estratificación.

Estructura vertical. Un ejemplo claro e importante es el de la estratificación lacustre, donde distinguimos esencialmente epilimnion, mesolimnion (o termoclina) e hipolimnion. El perfil del suelo, con su subdivisión en horizontes, es otro ejemplo de estratificación con una dimensión ecológica. Las estructuras verticales más complejas se dan en los ecosistemas forestales, donde inicialmente distinguimos un estrato herbáceo, un estrato arbustivo y un estrato arbóreo.

Estructura horizontal. En algunos casos puede reconocerse una estructura horizontal, a veces de carácter periódico. En los ecosistemas ribereños, por ejemplo, aparecen franjas paralelas al cauce fluvial, dependientes sobre todo de la profundidad del nivel freático. En ambientes peri glaciales los fenómenos periódicos relacionados con los cambios de temperatura, helada y deshielo, producen estructuras regulares en el sustrato que afectan también a la biocenosis. Algunos ecosistemas desarrollan estructuras horizontales en mosaico, como ocurre en extensas zonas bajo climas tropicales de dos estaciones, donde se combina la llanura herbosa y el bosque o el matorral espinoso, formando un paisaje característico conocido como la sabana arbolada.

vinculo: http://es.wikipedia.org/wiki/Ecosistema

ECOSISTEMA ACUÁTICO:

Los ecosistemas acuáticos son los que se desarrollan en el agua; y los cuales pueden ser de dos tipos: marinos, si se presentan en las aguas oceánicas, y dulce acuícolas si pertenecen a las aguas continentales; es decir, las que son de agua dulce y se encuentran dentro de los continentes, como arroyos, ríos o lagos.

Como en cualquier otro ecosistema, la vida de los organismos acuáticos depende del intercambio de materia y energía que se presente entre ellos, de los materiales disueltos en el agua y de la temperatura de la misma.

ECOSISTEMAS DE AGUA DULCE:

Estos ecosistemas se caracterizan porque el agua que los forma tiene un bajo contenido de sales, es decir, es agua dulce, de ahí que se les llame dulceacuícolas.

Algunos de estos ecosistemas se desarrollan en aguas quietas, como en los lagos o presas, y otros en aguas corrientes, como la de los ríos o arroyos.

ECOSISTEMAS MARINOS:

Se desarrollan en el mar y en los océanos; se caracterizan por tener una gran cantidad de sales disueltas en el agua.

La cantidad de sales en el mar se conoce como salinidad del agua; la salinidad promedio en el agua es de aproximadamente 35 g de sal por litro de agua, pero existen zonas en las cuales la concentración de sales es mayor.

Además de la salinidad, otros factores abióticos que influyen sobre el desarrollo de los organismos marinos son la temperatura del agua y la profundidad.

En las capas superiores del mar, la temperatura es más alta que en las inferiores, ya que mientras más profundo sea, menos calor podrán recibir del Sol.

Al igual que en la tierra, la vida en el mar depende de los organismos productores, que necesitan la luz del Sol como fuente de energía primaria, por tanto, a estos organismos los encontraremos en las capas superiores del mar, donde el agua recibe la luz del Sol; de igual manera, los consumidores estarán donde encuentren mayor cantidad de productores para alimentarse de ellos.

Para estudiar las características del mar y la diversidad de organismos que viven en él, los científicos han desarrollado un esquema llamado perfil acuático, donde se señalan las principales regiones marinas y sus características.

ECOSISTEMAS TERRESTRE:

Los variados ambientes terrestres cada uno con características propias, hacen que existan gran número de ecosistemas. Se puede hablar en un ambiente terrestre de ecosistema de los polos, de paramos, de montaña, de valle, de llanura, de desierto. Estos grandes ecosistemas a su vez pueden contener muchas subdivisiones.

CARACTERIZAN POR:

Las condiciones ambientales son muy variables, con cambios notables entre el día y la noche, y en las estaciones del año.

Los organismos productores viven fijos al suelo.

Los herbívoros presentan una gran diversidad de especies, tanto vertebrados como invertebrados que han diversificado su alimentación (raíces, hojas, frutos, semillas, ect.)

Los carnívoros han desarrollado estrategias diferentes de caza (depredadores como lobos, hilo de las arañas, caza nocturna de los murciélagos, carroñeros como los buitres, ect.)

El flujo de energía comienza en las hojas, ya que son las estructuras que realizan la fotosíntesis y por ello buscan la luz solar, creciendo para captar la mayor cantidad posible de energía

Los organismos muertos se descomponen en el suelo y así los elementos pueden ser reutilizados en forma muy rápida de nuevo por las plantas.

Los nutrientes y la humedad necesarios para la vida son variables, dependiendo del tipo de suelo y clima.

El movimiento de los organismos vivos se realiza sobre el suelo o por el aire.

Se agrupan en Biomas,  que forman regiones muy extensas en la Tierra, desde el ecuador a los polos.

Los Biomas son los distintos ecosistemas terrestres que se diferencian por sus características climáticas y por tener una vegetación y fauna determinadas.

Los distintos Biomas son: la selva, la sabana, el desierto, el bosque mediterráneo, el bosque caducifolio, la estepa, la taiga, la tundra, las altas montañas y las zonas polares.

La importancia de los Biomas terrestres están relacionada con su participación en el ciclo del agua, la fijación de los suelos, la liberación del oxígeno y la captación del dióxido de carbono atmosférico y la biodiversidad en los ecosistemas.

Las plantas y animales terrestres presentan adaptaciones muy diversas: a la temperatura, al nivel de humedad, a la competencia entre organismos, etc.

La degradación de los Biomas está relacionada con la deforestación, los incendios, la caza furtiva, la introducción de especies extrañas y la contaminación.

FACTORES QUE LO CONFORMAN:

Los ecosistemas esta conformado por factores bióticos y abióticos, cada uno de ellos cuenta con diversas características como:

Factores Bióticos: Son los organismos o seres vivos de un ecosistema, los cuales se dividen en dos categorías generales:

Los Autótrofos o Productores, en este grupo se reconocen Los Fotótrofos: los constituyen la mayoría de las plantas verdes y las algas que emplean la energía solar para convertir elementos químicos como CO2, H2O, y nutrientes, en compuestos complejos (carbohidratos, lípidos y proteínas). Los Quimiótrofos convierten los compuestos inorgánicos en energía como: las bacterias que viven en el fondo del mar alrededor de las ventilas termales, las cuales utilizan la energía del Hidróxido de Sulfato para su nutrición. y Los Heterótrofos o consumidores, son aquellos que comen partes de células, tejidos o materiales de desecho orgánico de otros organismos para su subsistencia. Obtienen la energía química necesaria en forma directa de los autótrofos o indirecta del sol.

Los Macro consumidores ingieren partes y cuerpos enteros, vivos o muertos, de otros, de otros organismos; aquí se incluyen los herbívoros o consumidores primarios, los carnívoros o consumidores secundarios, los omnívoros o consumidores terciarios, y los detritívoros o consumidores de detritus (materia orgánica en proceso de descomposición, partes de tejidos

También se llama factores bióticos a las relaciones establecidas entre los seres vivos de un ecosistema y que además condicionan su existencia

Los factores bióticos deben tener características fisiológicas y un comportamiento específico que les permita sobrevivir y reproducirse dentro de un ambiente con otros factores bióticos. El compartir un ambiente da como resultado una competencia entre los factores bióticos, y se compite ya sea por alimento, por espacio, etc.

LOS FACTORES BIÓTICOS PUEDEN DIVIDIRSE EN TRES TIPOS:

-Individuo: cada organismo del ecosistema.

-Población: el conjunto de individuos que habitan una misma área o lugar, como ya explicamos.

-Comunidad: en un lugar determinado se dan interacciones entre varias poblaciones y se forma una comunidad. Un ejemplo es el bosque, donde interactúan plantas y animales, entre otros.

LOS FACTORES BIÓTICOS TAMBIÉN PUEDEN SER CLASIFICADOS EN TRES TIPOS:

-Productores: son los que fabrican su propio alimento.

-Consumidores: son los que no pueden producir su alimento.

-Descomponedores: son los que se alimentan de materia orgánica descompuesta.

 FACTORES ABIÓTICOS:

En un ecosistema son aquellos que constituyen sus características fisico-quimicas (temperatura, luz, humedad, etc.). Su importancia para la vida y el equilibrio ecológico de nuestro planeta es muy grande, ya que determinan la distribución de los seres vivos sobre la Tierra y, además, influyen sobre ellos y sobre su adaptación al medio.

A su vez, los seres vivos también contribuyen a modificar, en uno u otro sentido, de forma significativa los factores del medio que habitan. En concreto, algunas actividades del ser humano originan problemas de contaminación atmosférica y un calentamiento del planeta (efecto invernadero) que puede tener graves consecuencias en el futuro.

Cuando un factor abiótico alcanza valores más allá de los márgenes de tolerancia de una especie, actúa como factor limitante para la supervivencia de esa especie. Por ejemplo, la mosca común muere por debajo de los -5ºC.

Existen organismos que pueden soportar intervalos muy amplios de un determinado factor abiótico; se les denomina organismos eurioicos. Si el factor que se considera es la temperatura, serán euritermos, si es el agua, eurihigros, etc. Otros por el contrario, sólo toleran intervalos muy estrechos; son los organismos estenoicos, y se denominan de igual manera para cada factor abiótico que se considere.

Una respuesta de los organismos al medio ambiente es la adaptación. Ésta se define como la capacidad que poseen los seres vivos para cambiar sus características fisiológicas y morfológicas con el fin de aumentar las posibilidades de supervivencia en un determinado medio ambiente.

También la actividad de los seres vivos pueden modificar los factores abióticos. Por ejemplo, la mayor parte del O2 atmosférico ha sido producida por los organismos fotosintéticos, y la humedad y la temperatura cambian bajo la vegetación densa de un bosque.

LOS FACTORES ABIÓTICOS TERRESTRES MÁS IMPORTANTES SON:

· La luz

· La temperatura

· La humedad

El conjunto de factores abióticos determina el tipo de organismos que vivirá en un ecosistema, pero a su vez los organismos van también transformando su entorno físico y químico. Esto demuestra la interrelación muy estrecha que existe entre los factores bióticos y abióticos. Así los vegetales, los animales, los hongos y los microorganismos transforman el medio en el que viven como resultado de su actividad, y además tratan de acondicionarlo mejor a sus necesidades.

Estas interacciones no se mantienen iguales a lo largo del tiempo, como tampoco las especies que alberga. A través de las décadas, siglos o incluso milenios, las especies vegetales y animales que habitan un ecosistema van siendo remplazadas por otras y el ecosistema avanza hacia un estado cada vez más complejo hasta alcanzar un momento que se llama clímax.

PROCESOS ECOLÓGICOS

Los cuatro procesos ecológicos fundamentales de los ecosistemas son el ciclo del agua, los ciclos biogeoquímicos (o de nutrientes), el flujo de energía y la dinámica de las comunidades, es decir cómo cambia la composición y estructura de un ecosistema después de una perturbación (sucesión).

"Ciclo del agua. El agua (H20) es la molécula más abundante en la superficie del planeta Tierra. Es la única molécula que se puede encontrar naturalmente en estado sólido, líquido y gaseoso y es esencial a toda la vida en la Tierra. Las propiedades del agua proporcionan un medio perfecto para las reacciones biológicas que ocurren dentro de las células, desde la capacidad de almacenar energía a través de la fotosíntesis, hasta el consumo de energía a través de la respiración.

El agua que se evapora de los océanos con la energía del sol, es transportada por la circulación de los vientos alrededor del planeta. Al elevarse siguiendo los contornos de las montañas, se enfría y se transforma en lluvia proporcionando humedad a bosques, selvas, pastizales y matorrales. Abastece arroyos, ríos, lagos, aguas subterráneas y finalmente regresa al mar. En ese largo camino, es absorbida por plantas y bebida por animales que la requieren ya que constituye entre el 55 y 80% de los seres vivos.

Ciclos de nutrientes. Los elementos químicos que constituyen a los seres vivos como el carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, potasio, calcio, fósforo, azufre y otros, se transportan entre los organismos vivos y entre los componentes no vivos del planeta.

Estos elementos son parte esencial de la estructura y la función de los organismos vivos. Algunos se acumulan en ellos mientras están vivos y regresan al suelo y a la atmósfera cuando mueren. Cambios drásticos en la dinámica de dichos ciclos producen contaminación, eutroficación (aumento de nutrientes en humedales) y hasta el cambio climático global.

El carbono se encuentra en la atmósfera, en la biósfera, en los océanos y en los sedimentos. Las plantas toman bióxido de carbono de la atmósfera y lo convierten en carbohidratos y de esta forma gran parte queda almacenado en los bosques y en el suelo. En el mar muchos organismos utilizan el carbono para formar sus esqueletos externos y sus conchas. El carbono regresa a la atmosfera a través de la respiración de los organismos, de la descomposición orgánica, de la combustión, y de las erupciones volcánicas.  Los demás elementos químicos tienen ciclos similares.

Flujo de energía. Los seres vivos requieren de energía para realizar sus actividades básicas de crecimiento, reproducción y sobrevivencia. Las plantas son los productores primarios que transforman la energía del sol en energía química a través de la fotosíntesis. Primero la molécula de clorofila absorbe la energía de la luz y divide las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. Como segundo paso, el bióxido de carbono es transformado en carbohidratos (azúcares), es decir en moléculas mayores de carbono, hidrógeno y oxígeno.  Los herbívoros, como consumidores secundarios, se alimentan de las plantas y obtienen de ellas nutrientes y energía, que a su vez son pasados a los carnívoros y de éstos a los descomponedores. Al flujo de energía a través de los seres vivos se le conoce como cadena trófica (del griego trofos, alimenticio) o cadena alimentaria y a cada uno de los niveles por los que pasa, se le conoce como niveles tróficos.

En cada transformación, parte de la energía se transforma en calor (segunda ley de la termodinámica), así que siempre habrá más productores primarios que herbívoros y siempre habrá más herbívoros que consumidores secundarios (carnívoros) formando una pirámide trófica.

La gran mayoría de los seres vivos para utilizar la energía, tenemos que obtenerla de las moléculas en donde está guardada. Los carbohidratos al ser combinados con oxígeno, se rompen, proporcionando energía y regresando a ser bióxido de carbono y agua. A este  proceso se le conoce como respiración. Algunos organismos pueden obtener energía directamente de moléculas inorgánicas (quimiosíntesis).

Sucesión: Los ecosistemas son dinámicos y su composición y estructura se modifica con el  tiempo. Periódicamente se presentan perturbaciones como incendios, huracanes, sequías, inundaciones, plagas que modifican substancialmente a los pastizales, bosques, esteros, manglares y otras comunidades. A estos eventos se les conoce como regímenes de perturbación y cambian de región a región dependiendo de las condiciones climáticas.

Después de un evento de perturbación que afecta a algunas de las poblaciones, al proceso de cambio de la comunidad a su estado previo (maduro) se le conoce como sucesión ecológica.  Cuando la modificación del ambiente ha sido total, como en el caso de una erupción que borra completamente al ambiente original, o cuando se crea un nuevo ambiente como en el caso de las islas volcánicas que nacen en medio del mar, el proceso se llama sucesión primaria.  Cuando la modificación ha sido parcial y quedan algunas de las especies originales, el proceso se llama  sucesión secundaria.

ACTIVIDAD 1:

Realizar un cuadro de diferencias entre los ecosistemas acuáticos y terrestres. 

Dibujar los factores bioticos y abioticos que se encuentran en un ecosistema terrestre.


ACTIVIDAD 2:

Identificar cada uno de los procesos ecológicos.

Todas estas actividades se realizaran en su cuaderno.