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Biología General y Metodología de las Ciencias
2016
TRABAJO PRÁCTICO N° 1
ECOLOGIA
Objetivos:
 Reconocer los distintos niveles de organización que estudia la ecología y comprender en
que se basa cada uno.
 Interpretar cuales son los parámetros que caracterizan a una población en función de los
factores que los determinan.
 Comprender cuales son los atributos que caracterizan a las comunidades
 Relacionar las entradas ,salidas e intercambios de materia y energía dentro del
ecosistema
Introducción:
La Ecología es el estudio de las interacciones que establecen los organismos
unos con otros y con su ambiente físico. Como ciencia, intenta descubrir de qué manera los
organismos afectan y son afectados por el ambiente biótico y abiótico y
definir de que
manera estas interacciones determinan las clases y números de organismos que se
encuentran en un lugar particular y en un momento particular.
Poblaciones
Una población es un grupo de individuos de la misma especie que potencialmente pueden
interactuar y entrecruzarse, y que viven en un mismo lugar al mismo tiempo.
Diferentes propiedades emergen en diferentes niveles de organización, por lo tanto una
población tiene propiedades muy diferentes de las de los individuos que la componen. A
estas propiedades o atributos se las denomina Parámetros Poblacionales y son
características que nos permiten determinar cuál es el estado de una población.
La disposición espacial es uno de los parámetros poblacionales a partir del cual podemos
conocer como se distribuyen los individuos de una población en el espacio. Las razones
fundamentales por las que estas disposiciones ocurren en la naturaleza están determinadas
por los rangos de tolerancia frente a condiciones ambientales, por los requerimientos de
recursos, por las interacciones con otros individuos y por factores históricos. Otra
característica importante de una población es su abundancia la cual es el reflejo de su
tamaño, y una de las formas más comunes de indicarla es exponiendo el número de
individuos en relación a una cierta unidad de espacio o volumen, es decir su Densidad
Poblacional, parámetro difícil de determinar en forma absoluta debido a que el ambiente
no ofrece las mismas condiciones en forma continua por lo tanto no todo el espacio
representa un hábitat adecuado. Dentro de este espacio habitable y con las condiciones
apropiadas los individuos de una población tienen la probabilidad de producir otro
individuo en un intervalo de tiempo lo que conlleva a la materialización de un Crecimiento
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Poblacional un parámetro que refleja una capacidad potencial de multiplicación
poblacional. A su vez cualquier población que se reproduce alcanzará una distribución de
edades y sexo, así las proporciones de individuos que pertenecen a diferentes grupos de
edades y a diferentes sexos permite conocer cuál es el estado de esa población generación
tras generación a lo largo del tiempo, este parámetro se denomina Estructura de edades y
sexos y una forma de representarlo es a través de las pirámides poblacionales.
Comunidades
Las poblaciones de organismos no viven aparte unas de otras como entidades separadas. Al
compartir ambientes y hábitats interaccionan de distintas maneras.
Una comunidad es un nivel de organización natural que incluye a todas las poblaciones de
un área dada y en un tiempo dado, por lo tanto poseen ciertas características que la definen
física y biológicamente.
Cuando en una comunidad 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 que van desde los productores,
consumidores primarios, consumidores secundarios y descomponedores organizándose en
complejas redes, a esta característica se la denomina Estructura Trófica.
Las comunidades biológicas poseen también una propiedad emergente que se relaciona con
la variedad que existe dentro de la comunidad, la Diversidad, este atributo es el resultado
de dos componentes. El primero de ellos es el número de especies presentes en la
comunidad, a lo que se llama riqueza de especies. El segundo componente es la
abundancia, número de individuos de cada especie, lo que determina la equitatividad
dentro de una comunidad. A partir de esto podemos decir que una comunidad es más
diversa mientras mayor sea el número de especies que la compongan y mientras mayor sea
su equitatividad o uniformidad (todas las especies se encuentren representadas de igual
manera).
En una comunidad un grupo de poblaciones interaccionan localmente. Los tipos principales
de interacción entre ellas son la competencia, depredación, parasitismo y simbiosis. Cada
especie a su vez ocupa un nicho ecológico específico según la forma en que cada una utiliza
los recursos que el ambiente les ofrece.
Ecosistemas
La comunidad biológica y el ambiente abiótico se unen para formar un único sistema
interactivo, el ecosistema. Este sistema intercambia materia y energía con el ambiente
circundante. La fuerza motora es la energía del sol.
La materia orgánica producida en la fotosíntesis es utilizada por las plantas para crecer y
realizar sus funciones vitales. Los herbívoros usan parte de la materia vegetal consumida
para crecer y respirar y de la misma manera esto se repite en todos los niveles tróficos hasta
la muerte de los individuos donde se descompone y convertida en materia inorgánica y
usada nuevamente por los productores. Por eso decimos que el flujo de materia es cíclico,
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porque se alimentan unos de otros, por lo que todos los elementos químicos van pasando de
unos organismos a otros, a su muerte la materia retorna al medio, pudiendo pasar
posteriormente a otros organismos nuevamente, completándose un ciclo cerrado de materia
que permite la continuación de la vida.
Sin embargo no ocurre lo mismo con la energía. La energía que entra en el ecosistema es la
energía solar, que los organismos fotosintéticos transforman en energía química almacenada
en compuestos orgánicos. A medida que va pasando por cada nivel trófico, una parte de esta
energía es liberada por la respiración y se cede al medio en forma de calor de nivel en nivel
sin poder recuperarlo para ser reutilizado. Así toda la energía química almacenada por los
productores acaba, tarde o temprano, transformada en energía calorífica. Es por eso que el
flujo de energía es unidireccional, la energía solar es transformada por las plantas en
energía química y devuelta al medio en forma de energía calórica.
Actividades prácticas:
1-Diversidad de una comunidad
El estudio de la diversidad de especies de las comunidades implica conocer los dos aspectos
de los que se compone: la riqueza de especies (número de especies de una comunidad), y la
abundancia relativa de estas especies (número de individuos de cada especie en relación
con el número total de individuos de la comunidad). De tal suerte que si dos comunidades
tienen el mismo número de especies, será ecológicamente más diversa aquella comunidad
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en la cual haya menos diferencia en el número de individuos con que cuenta cada especie,
es decir, la comunidad más equitativa en su número de individuos. La máxima equidad se
presenta cuando todas las especies tienen exactamente el mismo número de individuos. Y si
dos comunidades tienen la misma equidad, será más diversa aquella que tenga un mayor
número de especies.
Formar grupos, cada uno se encargara de una comunidad, se le entregara una lista de
especies común para todos los grupos. Buscaran un lugar apropiado y dispersaran su
comunidad, luego cada grupo tomara nota de cuantos individuos y de que especie
conforman su comunidad.
Posteriormente cada grupo comunicara sus resultados y en conjunto se compararan los
datos y se determinara cual es la comunidad más diversa teniendo en cuenta los dos
componentes necesarios.
Posteriormente utilizando los datos obtenidos se utilizara el índice de Simpson para
determinar la diversidad de la comunidad.
DSi: 1- ∑ pi 2
donde pi: ni/N
ni: número de individuos de cada especie
N: número total de individuos de la comunidad
2-Ecosistemas
Un ecosistema incluye a los seres vivos, los factores abióticos del ambiente y las
interacciones que entre ellos se dan. Son sistemas autónomos y mantienen su propia
organización pero no pueden hacerlo sin realizar intercambio con el entorno. En este
sentido son abiertos, sin el intercambio constante no pueden conservar su organización y
pierden su identidad como sistema. En los ecosistemas la materia y la energía pasan del
ambiente hacia los organismos y de estos al ambiente. Sin embargo la forma en que los
organismos obtienen la materia y la energía presenta diferencias importantes y recorren
caminos diferentes.
Cada grupo debe realizar un esquema de un ecosistema a partir del cual deberán:
- Señalar una cadena alimenticia que se puede establecer entre los organismos de la
comunidad.
- Indicar como obtienen la materia y la energía los organismos de la cadena y marcar el
camino que recorren.
- Identificar a una población.
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Actividades de repaso:
1- Indica el nombre y define cada tipo de disposición. Señala a qué tipo de gráfico
corresponde.
A
B
2- Lee los siguientes ejemplos y determina a qué tipo de disposición corresponden.
Señala en cada caso como sería la interacción entre los individuos (positiva,
negativa o nula) y si el espacio tendría o no la misma calidad en todas sus partes.
-
Bichos bolitas que viven en zonas húmedas.
Cotorras con hábitos sociales que forman colonias.
Plantas que segregan sustancias alelopáticas por las raíces que impiden el
establecimiento de otras plantas.
Aves que delimitan su territorio.
Plantas cuyas semillas se dispersan por el viento.
3- Teniendo en cuenta que los organismos y sus ambientes difieren averigua:
- ¿Cómo se mide en ecología las densidades de los organismos?
- ¿Por qué es difícil determinar la densidad absoluta en una población? ¿Cómo
se resuelve este problema?
4- Las poblaciones se dividen en tres períodos ecológicos generales: pre- reproductivo,
reproductivo y pos- reproductivo.
Observa el siguiente gráfico que representa pirámides de edades para 3 diferentes
poblaciones y explica ¿Cuál sería el estado de cada población teniendo en cuenta las
proporciones de individuos presentes en cada período?
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-Analiza de que manera podrían afectar la tasa de crecimiento de una población los
siguientes factores:
-
La mortalidad pre- reproductiva
La mortalidad pos- reproductiva
5- En los siguientes gráficos se representan dos modelos de crecimiento poblacional.
¿Cómo se denominan? ¿A qué gráfico corresponde cada uno?
¿Qué sucedería con una población si creciera indefinidamente de manera
exponencial? ¿Esto es posible en la naturaleza? ¿Qué es la capacidad de carga K?
6- Cada especie que integra una población se enfrenta a la vida utilizando una serie de
estrategias de supervivencia. Completa el siguiente cuadro teniendo en cuenta las
características que definen a cada tipo.
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Características
Tiempo de vida
Madurez sexual
N° de descendientes
Cuidado de la cría
Tamaño de la población
Modelo de crecimiento
Condiciones del ambiente
Ejemplos
Estrategas “r”
Estrategas “K”
7- ¿Qué es lo que se representa en las curvas de supervivencia? Observa el siguiente
gráfico donde están representadas los tres tipos de curvas generales y explica cada una.
¿Cuál sería el aspecto de una curva de supervivencia de una población de elefantes? ¿De
salmones? ¿Y de aves?
8- La diversidad de especies constituye una de las características fundamentales de una
comunidad. La diversidad está determinada por dos componentes:
a) ¿Cuáles son esos dos componentes necesarios para determinar la diversidad de una
comunidad?
b) Si dos comunidades poseen el mismo número de especies, ¿Cuál será el
componente que determinara cual comunidad es más diversa?
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9- Compara los siguientes términos: Nicho ecológico/ hábitat – Especie dominante/
Especie clave – Sucesión primaria/Sucesión secundaria.
10- Las interacciones entre las diferentes especies son complejas y variadas. Teniendo en
cuenta los tipos de interacciones indica en el siguiente cuadro como serán los efectos
sobre cada una de las especies implicadas. (positivas, negativas o nulas)
Interacción
Competencia
Depredación
Parasitismo
Comensalismo
Mutualismo
11-
Efectos sobre las especies
Ejemplos
¿Qué tipo de pirámides están representadas en los gráficos A y B. Explique
brevemente.
10 J
100 J
1000 J
10.000 J
1.000.000
J luz solar
Gráfico A
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Gráfico B
Bibliografía
-Curtis, H; Barnes, N.S; Schnek, A; Massarini, A. 2008. Curtis Biología 7° Edición.
Editorial Médica Panamericana.
-Sadava, D; Heller; G Orians, G: Purves, W; Hilis, D. 2009. Vida. La Ciencia de la
Biología 8° Edición. Editorial Médica Panamericana.
-Campbell, N y Reece, J. 2007. Biología 7° Edición. Editorial Médica Panamericana.