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ESCUELA EUROPEA DE LUXEMBURGO
4º SECUNDARIA
SECCION ESPAÑOLA
BIOLOGÍA
TEMA 4.3. ECOLOGÍA. LOS SERES VIVOS EN SU MEDIO AMBIENTE.
1. ¿QUÉ ES LA ECOLOGÍA?
Los seres vivos no viven aislados: comparten con otros seres vivos el lugar en el que viven.
Se puede definir la Ecología como la rama de la Biología que estudia los seres vivos en su medio
ambiente.
Cuando se considera al conjunto de seres vivos que habitan en un lugar concreto en relación con las
condiciones ambientales de ese lugar, al conjunto se le denomina ecosistema.
Un ecosistema es una unidad de funcionamiento de la Naturaleza formada por las condiciones ambientales de un lugar (el llamado biotopo), la comunidad que lo habita y las relaciones que se establecen entre ellos.
Se puede decir, también, que la Ecología es la rama de la Biología que estudia los ecosistemas.
Entre los seres vivos de un ecosistema y las condiciones ambientales de un lugar se establecen relaciones recíprocas:

Puede ocurrir que las condiciones ambientales influyan sobre los seres vivos. Por ejemplo, la falta
de luz impide a las plantas vivir más allá de 200 metros de profundidad; la falta de humedad en
los desiertos impide la vida de numerosos seres vivos; el viento constante de muchas zonas inclina los árboles en la dirección del viento…

Puede ocurrir que los seres vivos influyan unos sobre otros. Por ejemplo, los padres del polluelo
del buitre le traen alimento al nido durante el periodo en que él aún no es capaz de volar; las garrapatas chupan sangre a los perros; determinados hongos y determinadas algas forman una
asociación llamada liquen que les permite vivir en lugares inhóspitos...

Puede ocurrir que los seres vivos influyan sobre el medio ambiente. Por ejemplo, las lombrices al
excavar galerías airean el suelo en el que viven; en las zonas boscosas, la evaporación creada
por los árboles provoca un aumento de precipitaciones en la zona; las plantas que viven en una
ladera sujetan la tierra con sus raíces y dificultan la erosión…
Se puede decir, también, que la Ecología es la rama de la Biología que estudia las relaciones que se
establecen entre el medio ambiente y los seres vivos y entre éstos entre sí.
Ernst Haeckel, científico alemán del siglo XIX, que fue quien inventó el término Ecología, la definió
como la ciencia que se ocupa del estudio de los seres vivos, tal y como se encuentran en las
condiciones naturales en los lugares donde habitan.
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2. EL MEDIO AMBIENTE
El conjunto de todos los factores y circunstancias que existen en el lugar donde habita un
ser vivo y con los que se halla en continua relación recibe el nombre de medio ambiente.
Existen multitud de medios ambientes, pero de una forma simplificada podemos decir que hay dos
grandes medios ambientes: el acuático y el terrestre o aéreo.
Las condiciones ambientales surgen a veces de las relaciones con otros seres vivos. Son los llamados
factores bióticos, como por ejemplo, la búsqueda de alimento o la de pareja. Otras veces, se deben a las
características físicas y químicas del medio, como la luz, la temperatura o la salinidad. Estos son los denominados factores abióticos.
Los problemas ambientales de la rana
Un día de junio, una hembra pone de 5.000 a 10.000
huevos que caen al fondo de la charca donde habita.
Para estos huevos comienza la vida y, con ella, los
problemas ambientales. En primer lugar, deberán tener la
fortuna de no ser devorados por otros animales. Aquellos
que superen esta etapa pasarán a convertirse en renacuajos al cabo de 15 días y, compitiendo con sus hermanos,
buscarán alimentos: vegetales o animales, incluso en
estado de putrefacción. Los problemas van en aumento.
En cuatro meses, los que hasta entonces han tenido
la suerte de continuar escapando a ser devorados, o de
morir de hambre o de enfermedad, completarán su metamorfosis transformándose en pequeñas ranas. Ya pueden
abandonar la charca, pero sólo temporalmente, pues su
piel ha de permanecer siempre húmeda para poder respirar.
A partir de ahora, nuevos problemas les acechan:
habrán de buscar comida, otros lugares si la charca se seca, evitar a sus enemigos o escapar de ellos. Y así hasta el día en que alcancen la madurez sexual. Para entonces, habrá un problema añadido: hay que encontrar pareja para que la especie se perpetúe. ¿Y qué
ocurrirá si el invierno se adelanta?
Los límites de la Biosfera.
A más de 7 km sobre el nivel del mar, la vida prácticamente no existe. Las plantas no sobreviven a
más de 6.200 m de altura. El límite de la vida animal se considera un poco más alto, en los 6.700 m. Allí
es posible encontrar algunas arañas, ácaros y otros seres diminutos.
¿Y el límite inferior? Aunque el mar tiene una profundidad media de más 4.000 m y algunos abismos
oceánicos sobrepasan los 11 km de profundidad, la vida vegetal rara vez sobrepasa los 100 metros. La
vida animal, si bien muy escasa, llega a encontrarse hasta las máximas profundidades.
El hábitat
Se denomina hábitat el conjunto de lugares geográficos que poseen las condiciones ambientales adecuadas para que una especie de ser vivo habite en ellos.
En una primera aproximación, el concepto es fácil de entender: son los lugares donde una especie
vive naturalmente. Pero muchos ecólogos lo entienden como el conjunto de lugares que poseen las condiciones ambientales adecuadas para una especie, aunque la especie no viva realmente allí.
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3. LOS FACTORES ABIÓTICOS
Los factores abióticos son las características físicas y químicas del medio ambiente. Son diferentes de unos medios ambientes a otros y pueden variar a lo largo del tiempo. Influyen en los seres
vivos, que, para sobrevivir mejor, adquieren adaptaciones a ellos. Son ejemplos de factores abióticos la
temperatura, la humedad, la cantidad de luz, la salinidad, la composición del suelo, la abundancia de oxígeno, etc.
Los factores abióticos de un ambiente determinan la distribución y la abundancia de los seres vivos,
ya que éstos sólo pueden vivir dentro de ciertos límites. Cuando se sobrepasan estos límites, los seres
vivos dejan menos descendencia, mueren o tienen que emigrar a zonas donde las características ambientales son las apropiadas para ellos. Los factores que limitan la distribución de los seres vivos reciben el
nombre de factores limitantes.
Si tomamos como ejemplo la influencia de la salinidad sobre los peces, veremos que no hay una
distinción absoluta entre agua dulce y agua salada. El agua dulce tiene una pequeña cantidad de sales
disueltas, mientras que en el agua salada la cantidad es mayor. Pero hay una multitud de estados intermedios.
A la trucha no le gusta el agua salada, pero tampoco vive en agua carente de sales. Por tanto, la
salinidad es un factor limitante para la trucha. Ellas necesitan vivir en un determinado intervalo de salinidad.
En el gráfico se
aprecian una serie de
intervalos de salinidad
y su influencia sobre la
vida de las truchas:

Un
intervalo
óptimo, que permiten la reproducción y el desarrollo
de la especie.

Dos
zonas
de
apremio fisiológico o zonas subóptimas en las que la supervivencia es posible pero la reproducción y el desarrollo se ven limitadas (en función de la lejanía del intervalo óptimo).

Dos zonas de intolerancia, sobrepasados determinados límites, en los que el organismo muere.
De la gráfica se deduce que los seres vivos sólo colonizarán aquellos ambientes en los que las condiciones abióticas coincidan con sus óptimos, quedando eliminados de los demás ambientes.
En ocasiones, puede ocurrir que sean dos o más los factores que actúen simultáneamente.
La trucha, pez de agua dulce, muere en pocos minutos si se la introduce en agua salada. Su intervalo
óptimo es relativamente reducido; dicho de otra manera, sus márgenes de tolerancia son estrechos, se
dice que la trucha es estenoica respecto a la salinidad (o estenohalina). El salmón, pez de la misma
familia que la trucha, puede en cambio, sobrevivir en agua dulce y en agua salada. Su intervalo óptimo
de salinidad es mucho mayor que el de la trucha: sus márgenes de tolerancia son mucho más amplios.
Se dice que el salmón es eurioico respecto a la salinidad (o eurihalino).
4. LOS FACTORES ABIÓTICOS DEL MEDIO TERRESTRE
Los principales son la temperatura, la humedad y la luz, que son los que condicionan la mayor
parte de los ecosistemas terrestres.
a) Temperatura
La temperatura varía en función de la hora del día, de la estación,
de la latitud y de la altitud. Así, en invierno suele hacer más frío que en
verano, en los Polos más frío que en el Ecuador y en la montaña más
frío que en el valle. En el desierto, la temperatura diurna puede llegar a
60ºC, mientras que por la noche puede descender por debajo de los
0ºC. Las oscilaciones son mucho menores en los ecosistemas acuáticos.
Existen organismos que pueden vivir en temperaturas extremas,
como ocurre con bacterias que viven en aguas termales y que soportan
incluso 85ºC u otras bacterias que resisten a temperaturas de -30ºC o
menos. Pero lo normal es que los seres vivos estén limitados a temperaturas entre -2ºC y 50ºC.
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Adaptaciones de los animales a la temperatura
La mayor parte de los animales son ectotermos, esto es, tienen una temperatura corporal acorde
con la de su medio ambiente. Si la temperatura del medio es muy baja, se detiene su actividad vital. Cuando la temperatura del medio aumenta, aumenta también su actividad. Muchos adoptan conductas de
calentamiento rápido (como ponerse al sol por las mañanas, o tener
colores oscuros).
Otra estrategia es la de los animales endotermos (Aves y Mamíferos), que son capaces de mantener una temperatura interna constante frente a las variaciones de la temperatura exterior. Como el medio
ambiente suele estar más frío que sus cuerpos, deben proceder a un
continuo aporte de calor, por lo que necesitan gran cantidad de alimento. Son también muy útiles las adaptaciones para evitar la pérdida
de calor, como los pelos o las plumas y las capas de grasa subcutánea.
También presentan adaptaciones contra las altas temperaturas,
como la sudoración.
Cuando la temperatura desciende mucho, algunos animales se
adaptan pasando a una fase de quietud que recibe el nombre de
hibernación. Muchos animales ectodermos (anfibios, reptiles) hibernan, así como algunos endodermos (lirones, marmotas, erizos, hámsteres).
Si la fase de quietud sobreviene debido a las temperaturas altas (generalmente combinada con falta
de agua) se habla de estivación. Es típica de algunos animales del desierto y de los caracoles que se
encierran en su concha mediante un tabique de moco.
Cómo sobreviven las plantas al frío
Las plantas adaptadas a climas fríos suelen crecer cerca del suelo para evitar el viento y soportar las
temperaturas extremas. La forma baja y de almohadilla es típica de líquenes, musgos y algunos arbustos.
Muchas otras plantas,
como los lirios, cebollas o
patatas, sobreviven a los
inviernos dejan enterradas
partes de sus cuerpos en
forma de raíces, bulbos o
tubérculos que acumulan
reservas
de
alimento.
Otras plantas, como las
coníferas
tienen
hojas
pequeñas,
apiñadas
y
aciculares que no se hielan durante los inviernos.
Además suelen tener ciclos reproductivos que
duran varios años, para
evitar que la formación de semillas sea interrumpida tras un verano corto.
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b) La humedad
El aire contiene agua dispersa en forma de vapor, procedente de la evaporación y de la transpiración. A la cantidad de vapor de agua presente en un volumen de aire se le llama humedad absoluta y
se mide en g/m3.
Pero para los seres vivos lo importante no es la humedad que contiene el aire sino la relación entre
la humedad real y la máxima posible (que es variable para cada temperatura). A esa relación se la denomina humedad relativa y se expresa en tantos por ciento. Así por ejemplo, un aire a 10ºC que
contenga 9,4 g/m3 de vapor de agua está saturado (Hr=100%), mientras que un aire a 40ºC que contenga 15,3 g/m3 de vapor de agua está muy seco (Hr=30%) y puede seguir absorbiendo vapor de agua.
Según las necesidades de agua, los organismos pueden clasificarse en acuáticos, si viven en el
agua, higrófilos, si necesitan medios muy húmedos, mesófilos, si tienen necesidades moderadas de
humedad, y xerófilos, si viven en medios secos.
Cómo se adaptan los seres vivos a la sequía
Muchos animales de climas secos adaptan hábitos nocturnos para reducir las pérdidas de agua. En
otros casos adoptan estrategias de reducción de pérdida de agua por evaporación: recuperación de la
humedad del aire espirado en las fosas nasales (camellos), jorobas de grasa para aislamiento térmico (camellos), capacidad de almacenamiento de agua (camellos),
cuerpos con poca superficie superior o colores claros
para evitar el calentamiento, órganos (rabos, por ejemplo) que actúan como sombrilla, etc.
Las plantas adoptan otro tipo de estrategias. Muchas sobreviven a los periodos secos en forma de semilla y sólo germinan cuando hay humedad. Las demás lo
hacen gracias a adaptaciones a perder la mínima cantidad posible de agua y a absorber la máxima cantidad
cuando la hay: amplios sistemas de raíces, reducción de
las hojas a veces hasta transformarlas en espinas, hojas
duras e impermeables, tallos que acumulan agua, pelos
que recubren hojas y tallos y que reducen la transpiración, desprendimiento de sustancias aromáticas que
también reducen la transpiración, etc.
c) La luz
La luz resulta imprescindible para los seres vivos puesto que directa o indirectamente suministra la
energía necesaria para la vida.
Periodicidad diaria.
Es debida a la alternancia entre el día y la noche. En las plantas regula la fotosíntesis y, en muchas
de ellas, también la apertura y cierre de las flores y el pliegue de las hojas. Muchos animales sólo son
activos durante el día; otros, como búhos, ratones y murciélagos, sólo de noche.
Periodicidad estacional
Hace que la duración del día (también llamada fotoperiodo) sea distinta en diferentes
estaciones. Adías cortos corresponden noches
largas y viceversa. Esto produce cambios evidentes en los seres vivos: periodos de fertilidad
y apareamiento, fechas de migraciones, cambios de color en animales; caída o brote de
hojas, aparición de flores y frutos en vegetales.
Intensidad de la luz
Muchos animales como las cucarachas y
los pececillos de plata prefieren vivir en la oscuridad y corren a ocultarse cuando se enciende la luz. También hay plantas, plantas de
sombra, que mueren si se sobrepasa una determinada intensidad luminosa, mientras que
otras no pueden desarrollarse si no les da el
sol.
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¿Por qué migran algunos animales?
Las migraciones son desplazamientos que realizan algunos animales en determinadas épocas del año.
Van en busca de zonas que les proporcionen determinadas condiciones ambientales (más horas de luz, mayor
abundancia de alimento o de agua) para poder alimentarse o reproducirse mejor.
En su viaje se orientan por la forma de las costas, las
cordilleras, los ríos, la posición del Sol o los polos magnéticos.
Las migraciones son más comunes entre las aves (golondrinas, estorninos, cigüeñas) porque mediante el vuelo
pueden cubrir grandes distancias, pero también hay migradores terrestres (ñus, cebras) o acuáticos (salmones,
anguilas).
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5. LOS FACTORES ABIÓTICOS DEL MEDIO ACUÁTICO
Los principales son la salinidad, la luz y la cantidad de oxígeno disuelto.
La salinidad es la cantidad de sales disueltas en el medio; es importante, ya que condiciona el intercambio hídrico de los organismos con su medio externo.
Las aguas dulces, aún presentando una amplia gama de salinidades, suelen tener concentraciones
menores que los medios internos de los organismos, por lo que éstos ganan continuamente agua por
ósmosis. Esta agua debe ser elinada por sus aparatos excretores.
Las aguas saladas tienen una salinidad promedio de 35 g/l, aunque hay también mares con menos y
con más salinidad. En general, su concentración es mayor que la de los medios internos, por lo que el
organismo pierde continuamente agua por ósmosis. Si quiere recuperar líquido, debe hacerlo a partir del
agua salada, por lo que debe eliminar las sales sobrantes por su aparato excretor.
En general, los organismos están adaptados a una determinada salinidad, aunque hay casos de seres
como el salmón o la anguila que pueden vivir en medios de salinidades diferentes.
La luz, como en el medio terrestre, es indispensable directa
o indirectamente de los ecosistemas acuáticos. El agua actúa
como un filtro absorbiendo las radiaciones luminosas de forma
desigual. De todas ellas es la luz azul la que penetra más profundamente (ver gráfico). En cualquier caso, incluso en las aguas
más transparentes, a 150-200 m de profundidad la oscuridad es
total. Dado que las plantas necesitan luz para vivir, la vida vegetal se halla limitada a esa capa superficial, que se denomina zona
fótica. Los animales, al ser móviles, pueden hallarse en otras
zonas, aunque esta es la zona en que abundan más; en cualquier
caso, dependen de la materia orgánica formada por las plantas de
la zona fótica.
Los animales acuáticos respiran el oxígeno disuelto en el
agua. Este oxígeno puede proceder del producido por las algas,
pero en su mayoría proviene del aire por disolución a través de la
superficie. Cuanto mayor es la agitación de las aguas, tanto más
oxígeno se disuelve. Así, las aguas de mares agitados o de torrentes contienen mayor cantidad de oxígeno que las de lagos
tranquilos o las de partes profundas de los océanos. La temperatura del agua, también influye en la cantidad de oxígeno disuelto: cuanto más fría está el agua, mejor se
disuelve el oxígeno.
6. LOS SERES VIVOS EN EL ECOSISTEMA
Los individuos no viven aislados. Al menos en algún momento de su vida se relacionan con otros
organismos de su misma o de diferente especie.
Denominamos
población al conjunto de
organismos de la misma
especie que comparten un
espacio determinado.
De la misma forma,
definimos comunidad o
biocenosis al conjunto
de poblaciones de distintas especies que comparten un espacio determinado.
Para terminar, sólo
queda definir lo que es
una especie. Se considera que dos organismos
pertenecen a la misma
especie cuando comparten rasgos comunes y son
capaces de reproducirse
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entre sí produciendo descendencia fértil.
7. LAS RELACIONES ENTRE LOS INDIVIDUOS DE UNA POBLACIÓN
Un factor ambiental biótico es toda relación entre los organismos que conviven en un ecosistema.
Se les puede clasificar en intraespecíficas, si se establecen entre miembros de una misma población
(una misma especie), e interespecíficas, si se establecen entre organismos de especies distintas.
La competencia intraespecífica
Durante su vida, todo organismo comparte recursos y biotopo con otros organismos de su especie.
Se denomina recurso a todo lo que un organismo toma de su medio ambiente y cuya cantidad puede variar con el consumo. Son recursos el agua, las sales, el oxígeno, las presas, las parejas sexuales,
etc.
La competencia es una relación entre individuos encaminada a la obtención de un mismo recurso.
El efecto de la competencia se traduce siempre por un
efecto negativo sobre la fecundidad y la supervivencia. Así, por ejemplo, las liebres de una zona superpoblada, que compiten por comer hierba, estarán débiles
por falta de alimento, lo que les dificultará la huída frente a los depredadores (supervivencia) y les dificultará
sacar adelante una camada numerosa (supervivencia).
Otros ejemplos de competencia intraespecífica son
la lucha de las plantas jóvenes por crecer más que sus
vecinas y alcanzar mejor los rayos del sol, la lucha de
los cerditos hermanos de una misma camada por alcanzar los pezones de su madre para mamar, la lucha de
los machos (ciervos, cabras) por las hembras, etc.
Las asociaciones intraespecíficas
Son relaciones encaminadas a la mejor obtención de un objetivo común, generalmente, el cuidado de la prole, la defensa o
el reparto del trabajo. Hay diferentes tipos:

Familiar. Formada en general por individuos emparentados
entre sí, generalmente los progenitores y sus crías. Facilita la
procreación y el cuidado de las crías, aunque también sirve
para la defensa común o incluso la cooperación en la obtención de alimento (caza). Hay muchos tipos:
o Macho, hembra y crías, como en el caso de las cigüeñas.
o Hembra y crías, como en el caso de los ciervos.
o Macho, hembras y crías, como en el caso de los leones.
o Hembras (emparentadas) y crías, como en el caso de los
elefantes.

Gregaria. Formada por individuos no necesariamente emparentados que se reúnen para obtener un beneficio mutuo de
diversa índole: búsqueda de alimento, defensa, migraciones,
etc. Es el caso de las bandadas de aves o rebaños de mamíferos migratorios, los bancos de peces, etc.

Colonial. Formadas por individuos procedentes por gemación
de un único progenitor y permanecen unidos toda la vida. Hay
distintos tipos de individuos especializados en diferentes funciones. Es típica de los corales, gorgonias y de algunos pólipos flotantes como la carabela portuguesa.

Estatal. Formada por individuos descendientes de una única
pareja reproductora (denominados generalmente rey y reina).
Presentan diferenciación en distintos tipos de individuos (castas) especializados en diferentes tipos de trabajo y generalmente estériles. Es típica de hormigas, abejas, termitas y algunas avispas.
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8. LA DINÁMICA DE LAS POBLACIONES
El crecimiento de una población depende directamente de la natalidad, que incrementa el tamaño de
la población y de la mortalidad, que disminuye el número de individuos.
La tasa de natalidad (b) es la medida del número de nacimientos que se producen en una población en un periodo de tiempo. Se expresa en tanto por ciento de la población inicial.
La tasa de mortalidad (m) es la medida del número de fallecimientos que se producen en una
población en un periodo de tiempo. Se expresa en tanto por ciento de la población inicial.
La tasa de crecimiento
(r) es la diferencia entre las
dos.
r bm 
nacimiento s  muertes
100
población _ inicial
El potencial biótico es la tasa máxima de crecimiento de una población cuando no existen límites a
su crecimiento; es una característica de cada especie
Crecimiento en “J” de una población. En condiciones favorables,
una población tiende a aumentar su tamaño de forma exponencial. Si lo
representamos en una gráfica, ésta adquiere una forma típica de J.
Cuando la población es pequeña, el crecimiento es lento, pero a medida
que su tamaño aumenta, el crecimiento se hace más rápido. Si los recursos fueran ilimitados, pronto alcanza cantidades muy elevadas.
No obstante, los recursos del medio son limitados. Es lo que se denomina resistencia ambiental, que determina el número máximo de
individuos que puede soportar el medio.
Se denomina capacidad de sostenimiento del medio (K) la cantidad máxima de individuos que un medio puede sustentar.
En una especie bien adaptada a su
medio aparece su crecimiento en “S”.
Cuando la población es reducida, adopta un
crecimiento en “J”. Sin embargo, a medida
En condiciones ideales, una población de que la resistencia ambiental aumenta, el
bacterias se duplica cada 30 minutos y crecimiento se frena. De esta forma, el
presenta una curva de crecimiento en “J”.
aumento de población se hace cada vez
más lento hasta alcanzar el tamaño máximo que puede soportar el medio
(K). En muchas ocasiones, se producen oscilaciones alrededor del valor K.
Si la población sobrepasa el tamaño máximo, se produce una disminución
de recursos que hace disminuir la población, cuando los recursos se recuperan, la población puede volver a crecer hasta el valor máximo.
Estrategias de crecimiento
Las especies adaptadas a vivir en ambientes inestables,
con amplias fluctuaciones, deben estar capacitadas para
reproducirse rápidamente y dejar muchos descendientes
en previsión de una mortalidad elevada. Son especies
que basan su estrategia en producir gran número de descendientes, muchos de los cuales no van a sobrevivir.
Presentan una elevada tasa de crecimiento, por lo que se
les llama estrategas de la r. Muchos insectos, como las
moscas y los mosquitos, las plantas que colonizan terrenos después de los incendios o los virus y las bacterias
patógenos pertenecen a esta categoría.
Por el contrario, a las especies bien adaptadas a medios
estables no les conviene producir muchos descendientes,
ya que podrían agotar los recursos. Su estrategia consiste en producir un número limitado de descendientes suficientes para alcanzar la capacidad de sostenimiento del
medio (K), y asegurar su supervivencia mediante una
adaptación adecuada al medio y, muchas veces, intensos
cuidados parentales a las crías. Son los denominados
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estrategas
de la K.
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9. LAS RELACIONES ENTRE LOS INDIVIDUOS DE UNA BIOCENOSIS
Son relaciones establecidas entre organismos de distintas especies, por lo que se denominan también relaciones interespecíficas. Hay diversos tipos.
a) Depredación
Consiste en una relación en la que un organismo, el depredador, se alimenta de otro organismo vivo, la presa. Esta definición
excluye a los consumidores de materia orgánica muerta, sean
resto o cadáveres, ya que en estos casos no se establece ninguna
relación. Se puede hacer una distinción:
o
Depredadores verdaderos: matan y consumen total o
parcialmente a sus presas. Son lo que se entiende en lenguaje corriente por “depredadores” e incluye a lobos, leones, orcas, arañas, pero también a los roedores granívoros y a las plantas carnívoras.
o
Ramoneadores: consumen porciones de su presa que se
restablecen con el tiempo. No suelen causar la muerte de
su presa. Pertenecen a este grupo la mayor parte de los
herbívoros, los pulgones que se alimentan de fluidos vegetales, las mariposas, etc.
Estrategias del depredador frente a su presa
La mayoría de los depredadores verdaderos se valen de su
habilidad, fuerza o astucia para atrapar a sus presas. En ocasiones forman grupos para la caza (leones, lobos, hormigas legionarias), con lo que consiguen vencer a presas de mayor tamaño y
asegurar el éxito de la caza, así como una mejor defensa contra
los carroñeros que podrían arrebatársela.
Hay que señalar que, aunque la depredación es evidentemente perjudicial para la presa, se considera
beneficiosa para la población a la que pertenece, porque los depredadores suelen cazar a los individuos
viejos o enfermos.
Estrategias de la presa frente al depredador
Esencialmente lo consiguen mediante tres mecanismos:
o
Huir: para lo que adoptan formas o miembros que les permiten un rápido desplazamiento.
o
Defenderse: mediante la adquisición de revestimientos protectores (tortugas, cangrejos, almejas) u órganos defensivos (cuernos en los toros o ñus, espinas en los erizos, estructuras tóxicas o
venenosas en ortigas, medusas o ciertas ranas tropicales, etc.).
o
Esconderse: fenómeno llamado mimetismo y del que existen varios tipos:
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
Mimetismo críptico: por el cual el ser vivo adopta un aspecto que les permite pasar desapercibidos respecto al entorno (insectos palo, lenguados o pulpos que adoptan la coloración del
fondo, camaleones que cambian de color, etc.

Mimetismo aposemático: en el que las presas adoptan aspectos que los hacen parecerse a
otras especies más peligrosas (mariposas u orugas que tienen dibujados “ojos” que asustan a
sus depredadores, anfibios o insectos que imitan la forma de otras especies peligrosas o venenosas).
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b) Parasitismo
Relación considerada por muchos biólogos como una forma particular de depredación (una especie de ramoneo) en la que una especie (el parásito) vive a
costa de otra (el huésped) provocándole un perjuicio. El parasitismo raramente
causa la muerte del huésped, al menos durante un largo tiempo.
- Parásitos externos o ectoparásitos
El parásito vive en el exterior del huésped, alimentándose de sus fluidos o de
sus tejidos. Existe una gran variedad de parásitos aunque los más conocidos son:
parásitos animales sobre animales (mosquitos, piojos, garrapatas, pulgas, chinches, ácaros), hongos sobre animales (micosis: pie de atleta), animales sobre
plantas (pulgones), vegetales sobre vegetales (muérdago, cuscuta).
En muchas ocasiones las perforaciones de la epidermis del huésped hecha por
el parásito para alimentarse causa la propagación de enfermedades (malaria por la
picadura del mosquito, enfermedad de Lyme por las garrapatas, sarna por algunos
ácaros, mal de Chagas por chinches).
- Parásitos internos o endoparásitos
Los endoparásitos viven en el interior de sus huéspedes quienes no solamente
les proporcionan alimento sino también un entorno estable. En estas condiciones
de aislamiento, la reproducción de estos parásitos es relativamente compleja teniendo al menos una fase parasítica y otra libre y, muy frecuentemente, un huésped secundario.
Son ejemplos de endoparásitos las tenias, los gusanos intestinales, las filarias,
la triquina, las duelas del hígado.
- Microparásitos
Muchos microorganismos como virus, bacterias, hongos y protozoos son parásitos. Aunque en teoría se les podría clasificar en alguno de los dos grupos anteriores (el hongo Candida albicans, por ejemplo, que provoca la candidiasis, vive sobre
las mucosas humanas o la bacteria Treponema pallidum, que causa la sífilis, vive
en el interior del cuerpo humano), las afecciones provocadas por estos microbios
se suelen denominar enfermedades infecciosas. Los agentes causantes suelen estar
libres en el ambiente en estado de vida latente y entran en el huésped a través de
las aberturas corporales o en heridas en la epidermis, causando enfermedades que
en ocasiones pueden ser mortales.
Del cerdo a la persona
Si nos dijeran que un parásito de dos,
tres o más metros de longitud puede cobijarse
en el interior de nuestro intestino sin que nos
demos cuenta, probablemente no lo creeríamos. Y, sin embargo, así ocurre.
Se calcula que unos cuarenta millones de
personas en el mundo albergan la tenia o
solitaria, un parásito que provoca trastornos
digestivos y nerviosos de cierta gravedad.
Se la podría describir como una larga
cinta hecha de numerosos anillos planos. En
el extremo anterior presenta la cabeza o escólex, con ganchos y ventosas para adherirse a
la pared intestinal y de donde se generan
todos los anillos. Estos van creciendo y madurando a medida que se alejan de la cabeza, de
forma que los del otro extremo están repletos
de huevos maduros que saldrán del intestino
junto con las heces del huésped.
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Estos huevos se fijan a los vegetales que se riegan con aguas contaminadas. Si estos vegetales son consumidos
por animales como los cerdos, las larvas pasan a su carne. Si los humanos consumimos esa carne con larvas sin haberla cocido suficientemente, las larvas se liberan en el intestino provocando una nueva contaminación. Otros tipos de
tenias se transmiten por la carne de vacuno o por el pescado.
c) Mutualismo
Es una relación en la que dos especies se asocian con beneficio mutuo. La intensidad de la asociación
es muy variable. Existen mutualismos en los que el grado de cooperación es tan grande que las especies ya
no pueden vivir separadas: se habla entonces de simbiosis.
El pez payaso y la anémona conviven: el pez es inmune a las células urticantes de la anémona y consigue protección frente a sus depredadores; la anémona en principio es indiferente, pero probablemente se
vea beneficiada porque otras posibles presas pueden acercarse a ella como el pez payaso.
Las abejas y las flores se benefician mutuamente: las abejas consiguen alimento con el néctar y parte
del polen de la flor, a cambio actúan como transportistas de polen entre flores.
Los líquenes son una asociación estrechísima entre un alga y un hongo; el hongo aporta resistencia al
la sociedad, el alga se encarga de fabricar el alimento por fotosíntesis. Son tan resistentes que suelen ser
los primeros vegetales en colonizar medios inhóspitos, y no pueden vivir por separado. Es una simbiosis.
d) Inquilinismo y comensalismo
Son relaciones muy similares entre sí en las que una especie se beneficia y la otra resulta indiferente.
Se suele hablar de comensalismo si la relación es alimenticia y de inquilinismo si la relación está en relación
con el hábitat.
La relación del buitre con los grandes carnívoros es un comensalismo: los buitres aprovechan los restos
de las presas de los predadores una vez que éstos se han marchado.
Los tiburones suelen nadar rodeados por un cortejo de peces que se aprovechan de los restos de su
comida (comensales); algunos, incluso, (rémoras) se adhieren al cuerpo del tiburón y se dejan transportar:
éste sería un caso de inquilinismo.
El caso del pez payaso presentado antes sería también un caso de inquilinismo si consideramos que la
anémona es indiferente.
También es un caso de inquilinismo el cangrejo ermitaño que se refugia dentro de una caracola vacía.
El extraño caso del tambalacoque
El tambalacoque es un árbol que crece en la isla Mauricio. En los años 70 quedaban muy pocos y se creía que se
iba a extinguir. En 1977, Stanley Temple lanzó la hipótesis de que las semillas de este árbol necesitaban pasar por
el tracto intestinal de los dodos para germinar. El dodo era un ave de gran tamaño que habitaba en la isla Mauricio
y otras islas vecinas y que fue extinguido por los europeos. Basaba su hipótesis en que los pocos tambalacoques
restantes tenían una edad de aproximadamente 300 años que es el tiempo que hace que se extinguió el dodo, y
que nadie había sido capaz de plantar una semilla de tambalacoque que germinara con éxito
Las semillas son grandes, de unos cinco centímetros de diámetro, y tienen una dura cáscara. A Temple se le ocuTema
3
páginaque
45 tienen un cierto parecido con los antiguos dodos. Ecología
rrió hacer
tragar semillas de tambalacoque a pavos,
El procedimiento dio resultado y las semillas germinaron. Este método u otros similares se han empleado en la
recuperación de las poblaciones de ese árbol.
Pronto se conoció este caso como un ejemplo claro de mutualismo.
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e) Amensalismo
Es una relación en la que una especie se perjudica y otra resulta indiferente. Son ejemplos de ella el caso de los hongos Penicillium que segregan un
producto (penicilina) que impide a las bacterias desarrollarse a su alrededor.
También lo es el caso de los pinos, cuyas hojas muertas, al descomponerse,
producen sustancias ácidas que impiden el desarrollo de muchas hierbas bajo
los árboles.
Esta relación es discutida por algunos biólogos que argumentan que no
existe beneficio nulo para una especie. Para cualquier especie, dicen, la eliminación de los posibles competidores sería un beneficio.
f)
Competencia
Cuando en un mismo biotopo conviven especies que tienen necesidades similares respecto a un determinado recurso se establece una competencia entre ellas por conseguirlo. Un ejemplo fácil sería la competencia entre hienas y buitres por alimentarse de las carroñas que dejan los grandes depredadores.
En esta relación, aunque las dos especies salen perjudicadas, una suele serlo más que la otra y, si su
nicho ecológico no le permite la diversificación, puede incluso desaparecer.
El concepto de nicho ecológico sería la profesión u oficio de una especie dentro de un ecosistema.
Para definir el nicho ecológico de una especie hay que analizar lo que come, cómo se
mueve, cómo encajan en la biocenosis y
cómo se relacionan con otros organismos, las
condiciones abióticas que necesitan, cuándo
se reproducen, etc.
En el dibujo adjunto se muestra la coexistencia de cuatro especies de garzas debido a que tienen diferentes nichos ecológicos. La garceta se alimenta de peces capturados en aguas abiertas; la garza real come
peces capturados desde la orilla; la garza
imperial come ranas, insectos, peces y ratones y no abandona casi nunca el cañaveral;
la garcilla cangrejera se alimenta de cangrejos, moluscos e insectos en las zonas pantanosas.
La introducción de especies alóctonas: un frecuente error ecológico
La acción humana de introducir nuevas especies en una zona ha tenido con frecuencia
importantes efectos negativos sobre las especies
autóctonas de ese lugar. Valgan los dos ejemplos
siguientes.
La gambusia es un pez procedente de
EEUU que fue introducido en 1922 en las lagunas
valencianas para combatir el paludismo, ya que
devoraba las larvas de los mosquitos trasmisores
de esa enfermedad. El objetivo se cumplió, pero
también puso en peligro la existencia de dos
especies valencianas: el fartet y el saramugo. La
voracidad, la resistencia a las condiciones ambientales adversas y la capacidad reproductora
de la gambusia han comprometido la supervivencia del fartet y el saramugo, especies menos voraces y reproductivos.
En 1974, se decidió introducir en los ríos españoles el cangrejo rojo americano porque se pensó que, por su resistencia a las enfermedades, serían más
rentables que el cangrejo de río común, afectado por una enfermedad parasitaria.
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La nueva especie crece más rápidamente, resiste a la contaminación y es inmune a la citada enfermedad parasitaria,
aunque puede ser portador de ella. Su buena aclimatación ha permitido su dispersión y ha puesto en grave riesgo la
supervivencia del cangrejo de río español.
10. LOS NIVELES ALIMENTARIOS DEL ECOSISTEMA
La nutrición es una de las principales características dentro de un ecosistema, puesto que relaciona
todas las especies presentes en él. Basándose en esta característica, se puedes clasificar los organismos
en tres niveles tróficos, denominados productores, consumidores y descomponedores.
Los productores son los
organismos autótrofos, principalmente plantas verdes, algas y
bacterias fotosintéticas que construyen su materia orgánica a partir de sustancias inorgánicas sencillas y de energía generalmente
solar.
Los consumidores son organismos heterótrofos que se alimentan de otros a los que utilizan
como fuente de energía y de materia. Pueden ser consumidores
primarios (o herbívoros) si se
alimentan directamente de productores o consumidores secundarios si se alimentan de
consumidores primarios. En muchos ecosistemas hay también
consumidores terciarios, cuaternarios, a los que en conjunto
(junto con los secundarios) de les
denomina carnívoros. En ocasiones, se habla de omnívoros cuando un consumidor come alimentos
procedentes de diferentes niveles.
Los descomponedores o
detritívoros
son
organismos
heterótrofos que se alimentan
de restos tanto de productores como de consumidores transformando sus restos de nuevo en moléculas
elementales. Son muy importantes porque devuelven al medio sustancias químicas que pueden ser utilizadas de nuevo por los productores.
11. LAS CONEXIONES ALIMENTARIAS EN EL ECOSISTEMA
Cadenas tróficas
Son representaciones esquemáticas de las relaciones tróficas en un ecosistema en las que cada organismo constituye un eslabón al comer al eslabón anterior y ser comido por el siguiente; las relaciones
se representan mediante flechas en el sentido en el que se transfiere la materia.
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Redes
tróficas
Las
denas
tróficas
len
ser
realistas,
puesto
en
la
turaleza
especie
me y es comida por diferentes especies.
casuepoco
que
Nacada
co-
Las redes tróficas son representaciones mucho más realistas en las que de cada especie nacen o llegan varias flechas indicando la multiplicidad de relaciones del ecosistema.
En una red trófica es posible abstraer e individualizar cadenas tróficas concretas.
En general, los descomponedores no son representados ni en las cadenas ni en las redes tróficas.
12. LAS PIRÁMIDES ECOLÓGICAS
Son representaciones gráficas que, de forma sencilla y directa, nos proporcionan información sobre
características. En esencia son unos diagramas de barras horizontales en los que cada barra representa
un nivel trófico y cuya base (o área) es proporcional al valor de la
característica representada. Habitualmente, los productores se sitúan
en la base, por lo que suelen adquirir la forma de pirámides. Los principales tipos son:
a) Pirámide de números. Representa en número de individuos
que hay en cada nivel trófico.
Estas pirámides a menudo no son representativas, porque el
tamaño de los individuos de distintos niveles tróficos puede
no ser comparable. Así no tiene sentido decir que en una pradera hay un millón de productores (hierbas) por hectárea y
un solo herbívoro (vaca). Tampoco tiene sentido decir que en
una parcela hay un productor (árbol) y 67.000 herbívoros (insectos).
b) Pirámide de la biomasa. Sirven para representar la cantidad de materia orgánica (biomasa) por unidad de superficie o
de volumen.
Son más representativas que las de números, porque en ellas
se tiene en cuenta la masa total. Sin embargo, pueden presentar ambigüedades cuando alguno de los niveles tróficos
tiene una productividad más baja que los demás (típico de
ecosistemas en invierno) o productividades muy elevadas
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(como es el caso del fitoplancton, que presenta tasas elevadísimas de reproducción).
c)
Pirámide de la energía (o
de productividad). En ellas
se representa la cantidad de
energía por unidad de superficie o de volumen y por unidad
de tiempo que adquiere cada
nivel trófico del nivel anterior.
Estas pirámides nunca pueden
estar invertidas, ya que la
cantidad de energía asimilada
por un nivel trófico ha de proceder de la energía que el nivel trófico anterior había asimilado a su vez, y ha de ser
forzosamente meun10% de la
energía de cada nivel trófico
es asimilada por el nivel siguiente.
energía
materia
13. EL FLUJO DE LA ENERGÍA Y EL CICLO DE LA MATERIA
Si resumimos lo que sabemos
sobre las relaciones tróficas en el ecosistema podemos concluir lo siguiente.
Energía utilizada o
perdida (calor)
Los productores consiguen su
energía del Sol y su materia del medio
en forma de materia inorgánica.
Los consumidores consiguen su materia y su energía de la materia orgánica de los productores.
Tanto productores como consumidores producen restos orgánicos que son aprovechados por los descomponedores para obtener su energía y su materia.
Tanto productores como consumidores y descomponedores utilizan la energía conseguida para sus
actividades vitales, energía que termina siendo disipada en forma de calor.
La materia aprovechada por los descomponedores acaba siendo transformada en moléculas inorgánicas sencillas.
Se observa claramente que la energía atraviesa el ecosistema como un flujo que comienza en el Sol
y que termina en el calor perdido. Por eso se habla del flujo de la
energía.
También se observa que la materia circula por el ecosistema de
forma cíclica, puesto que los productores se nutren de la materia que
es reciclada por los descomponedores. Por eso se habla del ciclo de
la materia.
14. LA FUENTE DE LA VIDA
Tras 150 millones de años de dominio, repentinamente, a finales
del Cretácico, hace 65 millones de años, todos los dinosaurios murieron. ¿Cuál fue la causa?
Una de las hipótesis más aceptadas es que el último día “normal”
de los dinosaurios apareció un resplandor en el cielo. A los pocos segundos se produjo una explosión 10.000 veces más fuerte que la que
provocaría todo el arsenal nuclear existente en el mundo. Un cometa
o asteroide de unos 10 km de diámetro se estrelló contra la Tierra a
una velocidad de 10 km por segundo. La fuerza del impacto produjo grandes nubes de polvo que se elevaron hasta las capas exteriores de la atmósfera, interrumpiendo la llegada de los rayos solares que iluminan y calientan la Tierra, provocando una oscuridad que se extendió a todo el planeta y que pudo durar varios meses.
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La nube de polvo que envolvió el planeta hizo
bajar la temperatura del globo 20ºC o más durante
mucho tiempo produciendo un largo invierno global
que acabó con muchas plantas, con los dinosaurios
que las comían y, en consecuencia, con los dinosaurios carnívoros.
¿Por qué se cree que esto fue así? En los sedimentos de la época de la extinción aparece una
fina capa de polvo de iridio, metal muy poco abundante en la Tierra pero que abundante en algunos
meteoritos. Además, se ha encontrado un cráter de
impacto de 180 km de diámetro correspondiente a
la misma época frente a la costa de la localidad
mexicana de Chicxulub, donde la capa de iridio es
máxima.
Aunque esto ocurrió hace mucho tiempo, las
reglas del juego siguen siendo las mismas. La
energía solar sigue siendo la fuente de energía de
la mayor parte de biocenosis y ecosistemas de la
Tierra. Sin ella, la vida sería imposible sobre nuestro planeta.
Prácticamente toda la vida en la Tierra depende de la luz del Sol. Esta energía alcanza la superficie de nuestro plante tras un viaje de 150 millones
de km por el espacio que recorre en 500 segundos.
Únicamente las plantas, las algas y algunas
bacterias son capaces de captar la energía solar. La
cantidad de energía solar que llega a las capas altas
de la atmósfera (lo que se denomina la constante
solar) vale aproximadamente 2 cal por cm2 y minuto, o lo que es lo mismo, 438 kcal por cm2 y año.
Dependiendo de muchos factores como la latitud, la nubosidad o el polvo atmosférico, una gran
parte de la energía no alcanza el suelo.
Y de ella, dependiendo de la cobertura vegetal,
no toda es aprovechada por las plantas.
Se calcula que, en promedio, los ecosistemas
terrestres aprovechan el 0,2% de la energía total del
Sol que llega a la alta atmósfera.
Y de esa energía, captada por los seres autótrofos, se nutren la mayor parte de los ecosistemas
terrestres.
15. LA ENERGÍA QUE LLEGA Y SE VA
Gracias a la fotosíntesis, los productores captan la energía radiante de la luz solar y la utilizan
para fabricar grandes moléculas orgánicas (glúcidos,
lípidos y proteínas principalmente) a partir de sustancias inorgánicas como el agua, el dióxido de carbono y las sales minerales.
Cuando un consumidor primario se come a un
productor o parte de él, ingiere materia. Lo mismo
ocurre cuando un consumidor secundario devora a
uno primario. La materia ingerida tiene tres posibles
destinos:
a) Una parte es descompuesta en el proceso de la
respiración celular para que el ser vivo obtenga
la energía que necesita para vivir.
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La vida sin sol
Hasta hace poco se creía que todos los animales
dependían directa o indirectamente del Sol para su
producción primaria, incluyendo aquellos que viven en las profundidades marinas muy por debajo
de donde llega la luz del Sol. Sin embargo, en el
año 1977, en una dorsal del Pacífico y a 2600 m
de profundidad, los científicos del submarino de
investigación Alvin descubrieron un oasis rebosante de vida que no se nutría del Sol. Encostraron
allí multitud de especies desconocidas, como gusanos tubícolas de 2 m de longitud, grandes almejas de 30 cm, racimos de mejillones amarillos,
numerosos cangrejos blancos, quisquillas, peces.
Posteriormente se han realizado hallazgos semejantes en otros mares del globo.
Todas estas comunidades se localizan siempre en
zonas próximas a emanaciones de agua caliente
procedentes de ls grietas de la dorsal. Las diferentes formas de vida permanecen arracimadas en la
proximidad de estos manantiales o “humeros”,
desapareciendo a los pocos metros de ellos.
Los organismos productores aquí no son algas
verdes sino bacterias quimiosintéticas que obtienen la energía que necesitan para sintetizar su
materia orgánica a partir de los productos químicos que salen por los humeros. Estas bacterias
viven libres y también en simbiosis con algunos
gusanos tubícolas, mejillones y almejas, a los que
ceden parte de la materia orgánica sintetizada.
Estos, a su vez, sirven de alimento de otros animales de la red trófica.
Son los únicos ecosistemas conocidos que funcionan con independencia de la energía solar.
Hay incluso teorías que dicen que los primeros
seres unicelulares que evolucionaron en nuestro
planeta hace casi 4.000 millones de años lo hicieron en ambientes similares a los actuales humeros.
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b) Otra parte, sufre una serie de transformaciones y se incorpora a la materia del ser vivo para posibilitarle el crecimiento o la recuperación de partes dañadas o viejas.
c)
Y una última se transforma en restos orgánicos y excrementos que son eliminados y que pueden
servir de alimento a los descomponedores que, finalmente, la transformarán en sustancias inorgáni-
cas.
Los glúcidos y los lípidos son los compuestos empleados habitualmente por los seres vivos en los
procesos respiratorios, que son similares a las combustiones, por lo que liberan energía y dióxido de carbono.
Los productores también realizan la respiración celular, contrariamente a la creencia popular. Mientras están expuestos a la luz hacen la fotosíntesis y consumen simultáneamente oxígeno y sustancias
orgánicas mediante la respiración celular.
Dado que los consumidores solamente pueden comerse la materia que el nivel trófico anterior ha
almacenado en sus tejidos, la energía se pierde paulatinamente a lo largo de toda la cadena trófica como
consecuencia de la respiración celular y de la materia perdida en forma de restos. En un ecosistema, el
flujo de energía es unidireccional y cada vez menor.
`
En los ecosistemas
acuáticos se cumple la
“ley del 10%”. Esto
significa que, al pasar
de un eslabón inferior a
otro superior de la cadena trófica se transfiere del orden del 10%
de la energía. En los
ecosistemas terrestres
la
transferencia
de
energía suele ser menor, del orden del 1 al
3%. Así, se ha calculado que a lo largo de un
año, 8.000 kg de alfalfa
podrían mantener 4 o 5
vacas de 400 kg cada
una, todas las cuales a
su vez podrían alimentar a una persona de 50
kg de masa.
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16. EL RECICLADO DE LOS ELEMENTOS DE LA VIDA
Cualquiera de los elementos químicos que forman parte de los seres vivos realiza un ciclo en el cual
alterna periodos en los que forma parte de la materia orgánica y periodos en los que está en forma de
moléculas inorgánicas.
A estos trasiegos que experimentan los elementos químicos se les conoce como ciclos biogeoquímicos. Nosotros estudiaremos los dos más conocidos, el del carbono y el del nitrógeno.
El ciclo del carbono
Las plantas toman el carbono de la atmósfera en forma de CO 2 y lo transforman en diversas moléculas orgánicas que circulan por los distintos niveles tróficos.
Todos los niveles tróficos (inclusive los descomponedores) transforman nuevamente esas moléculas
orgánicas en CO2 mediante la respiración celular.
No obstante, aunque los descomponedores reciclan los restos de animales y plantas, en diversas
circunstancias, restos sin descomponer se pueden acumular en los sedimentos y constituir reservas de
combustibles fósiles, carbón y petróleo.
La especie humana aprovecha esos combustibles fósiles que, al ser quemados se transforman nuevamente en CO2 atmosférico. Precisamente, uno de los grandes problemas del mundo actual es el aumento de la concentración de ese gas atmosférico producido por la combustión de reservas de carbono
que estaban enterradas hace millones de años.
El CO2 atmosférico puede disolverse en el agua y allí pasar a la forma de bicarbonato, que por precipitación química puede dar lugar a rocas carbonatadas.
El bicarbonato también puede ser asimilado por seres acuáticos que lo incorporan a sus esqueletos.
Masivas cantidades de esos esqueletos pueden formar rocas organógenas, que son una variedad de roca
carbonatada.
Las rocas carbonatadas pueden ser deformadas por los plegamientos y desgastadas por la erosión, lo
que hace volver los carbonatos a la hidrosfera.
Finalmente, rocas carbonatadas pueden verse afectadas por los magmas subterráneos que
transforman los carbonatos en CO2 que vuelve a la atmósfera durante las erupciones volcánicas.
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atmósfera
dióxido de carbono
combustión
volcán
respiración
celular
fotosíntesis
productores
materia orgánica
consumidores
erosión
explotación
hidrosfera
descomponedores
disolución
materia orgánica
no descompuesta
bicarbonato
asimilación
precipitación
combustibles fósiles
animales con
esqueleto
sedimentación
rocas calizas
El ciclo del nitrógeno
A pesar de ser tan abundante en la atmósfera, el gas nitrógeno no es la fuente de nitrógeno para las
plantas. No son capaces de asimilarlo y emplean en cambio los nitratos del suelo.
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La principales moléculas orgánicas nitrogenadas son las proteínas y los ácidos nucleicos que circulan
por los distintos niveles tróficos.
Los restos de seres vivos y los productos de excreción de los seres vivos contienen principalmente
nitrógeno en forma de ión amonio.
Este es transformado en nitritos por bacterias del género Nitrosomonas, y posteriormente a nitratos
por bacterias del género Nitrobacter.
Solamente algunas bacterias tienen arsenales bioquímicos capaces de fijar el nitrógeno atmosférico.
Hay una serie de géneros (Azotobacter, Beijerinchia, Clostridium, Cyanobacteria) que pueden producir
amonio que se incorpora al ciclo general.
Las bacterias del género Rhizobium también son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico a amonio
pero lo hacen con una particularidad: son simbióticas con plantas de la familia de las leguminosas (lentejas, judías, cacahuetes, soja, garbanzos, habas, etc.). Las bacterias viven en unos nódulos existentes en
las raíces de la leguminosa intercambiando nitrógeno orgánico fijado por ella contra otras sustancia que
la leguminosa adquiere mediante la fotosíntesis. Esto hace de las leguminosas las únicas plantas que,
aunque de forma secundaria, son capaces de aprovechar el nitrógeno atmosférico. Esto las hace especialmente interesantes desde el punto de vista económico puesto que pueden vivir en suelos pobres en
nitratos y porque pueden ser utilizadas, si los frutos no se recolectan y se dejan descomponer las leguminosas cultivadas, en una forma de enriquecer los suelos.
El ciclo del nitrógeno se cierra mediante las bacterias desnitrificantes (Pseudomonas) que son capaces de transformar los nitratos del suelo en nitrógeno atmosférico pasando por nitritos.
atmósfera
nitrógeno (N2)
productores
consumidores
leguminosas
proteínas
ADN / ARN
Bacterias
desnitrificantes
Pseudomonas
Rhizobium
excreción y restos
de seres vivos
asimilación
Azotobacter
Beijerinchia
Clostridium
Cyanobacteria
nitritos (NO2-)
amonio (NH4+)
nitratos (NO3-)
suelo
nitrificación
Nitrobacter
nitritos (NO2-)
Nitrosomonas
desnitrificación
fijación
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BIOLOGÍA
ACTIVIDADES DE REPASO
1. Observa las viñetas e intenta relacionarlas entre sí. Señala en qué te basas para establecer esa relación.
2. Razona si la Ecología estudia los siguientes temas:
a) La aparición de las flores en primavera.
b) La digestión de los animales.
c) El lugar donde viven las ballenas.
d) La abundancia de gaviotas en una playa.
e) El tema de la actividad 1.
3. De
a)
b)
c)
entre las siguientes
La Ecología estudia
La Ecología estudia
La Ecología estudia
definiciones, diga cuál o cuáles son correctas:
los seres vivos en todos sus aspectos.
el comportamiento de los animales.
el funcionamiento de la Naturaleza.
4. Indique a qué factor abiótico corresponden cada una de las siguientes adaptaciones:
a) Apertura y cierre de estomas: .....................................
b) Carnivorismo en plantas: .....................................
c) Fototropismo: .....................................
d) Hibernación: .....................................
e) Homeotermia: .....................................
f)
Órganos bioluminiscentes: .....................................
g) Piel con pelo y capa de grasa: .....................................
h) Pigmentos de distintos colores en algas: .....................................
i)
Plantas halófilas: .....................................
j)
Sudor: .....................................
5. A partir de los siguientes datos, indique qué especies son estenoicas y cuáles eurioicas y para qué
factores:
a) El tigre soporta tanto el clima frío de Siberia como el cálido de la India. ....................
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BIOLOGÍA
b) El edelweiss es una planta alpina. ...........................
c) Las anguilas pasan la mayor parte de su vida en los ríos pero se reproducen en el mar.
..............................
d) Los corales sólo viven en mares de temperaturas superiores a 21ºC. .......................
e) Los cachalotes llegan hasta a 5.000 m de profundidad para alimentarse. ..................
6. Indique los principales factores abióticos que condicionan el medio terrestre y el medio acuático.
Temperatura
Humedad
Presión
Medio terrestre
Cantidad de oxígeno
Intensidad de luz
Fotoperiodo
Medio acuático
Salinidad
Nutrientes en disolución
7. Indica cuál es el tipo de comportamiento de las especies A y B
frente al factor temperatura.
8. En la gráfica adjunta se
representa la duración del ciclo
vital (desde el estado de huevo hasta el de insecto adulto)
de la mosca de la fruta en
función de la temperatura.
a) ¿Cuántas generaciones
de moscas se producirían en dos meses a 11ºC? ¿Y a 18ºC?
b) ¿Por qué las plagas son más importantes en verano que en
invierno?
c) ¿Por qué no se representan las duraciones
del ciclo vital a temperaturas inferiores a 14ºC?
9. En la gráfica adjunta se muestra la influencia de la temperatura en distintas fases de la vida del guisante.
a) ¿Cuál será la mejor época para sembrar guisantes en
tu tierra?
b) ¿Qué sucedería si sembraras en agosto? ¿Y si lo hicieses en enero? Razónalo.
c) ¿Para qué valores de temperatura no son posibles la
germinación y la floración del guisante? razona la respuesta.
10. Un
estudiante, tras ver esta gráfica, exclamó: “Ahora me explico yo lo que me dijo una vez un marino de que
cuando navegaba por aguas polares las gaviotas
y otras aves marinas eran muy abundantes”.
Trata de aclarar este comentario.
11. Investiga la diferencia existente entre evaporación y transpiración.
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12. Al realizar medidas de temperatura y humedad absoluta máxima mediante un termómetro y un
higrómetro se obtuvieron los siguientes valores:
Temperatura (ºC)
Humedad absoluta máxima (g/m3)
-20
0,9
-10
2,2
0
4,8
10
9,4
15
20
25
30
40
12,8 17,3 23,0 30,4 51.2
a) Con estos datos construye una gráfica colocando la temperatura en el eje de abscisas y la humedad absoluta máxima en el eje de ordenadas.
b) ¿Cuántos gramos de agua puede contener como máximo un metro cúbico de aire a 0ºC? ¿Y a
20ºC? ¿Y a 35ºC?
c) ¿Qué ocurriría si una masa de aire a 30ºC que contiene 25,1 g/m 3 de agua se enfriara de repente
a 10ºC? ¿Qué pasaría con el agua sobrante?
d) Cuando una masa de aire a 20ºC contiene 17,3 g/m 3 de agua decimos que tiene el 100% de
humedad relativa. ¿Qué humedad relativa habría en los siguientes casos?
1) 4,7 g/m3 a 10ºC
2) 7,6 g/m3 a 30ºC
3) 2 g/m3 a -10ºC
4) 9,6 g/m3 a 15ºC
Ordénalos por orden creciente de humedad relativa.
13. Clasifica los siguientes seres vivos en acuáticos, higrófilos, mesófilos y xerófilos.
14. Las siguientes gráficas representan la fluctuación de la
fecundidad de las gallinas y su relación con la duración del día a lo largo del año.
a) Interpreta dichas gráficas.
b) ¿En qué meses se producirá una mayor puesta de
huevos?
c) Explica por qué en las granjas avícolas se les “prolonga el día” a las gallinas mediante luz artificial.
15. Existe una regla en Ecología que se refiere a las adaptaciones de los animales a la temperatura y que dice: “En las
zonas cálidas, los individuos de muchas especies animales
tienden a tener un cuerpo de menor tamaño y extremidades
más largas que aquéllos que viven en zonas frías”.
a) ¿Qué ventajas supone tener estas características en
climas cálidos?
b) Los elefantes tienen las orejas granes, delgadas y
muy vascularizadas. ¿Cuál es el motivo que te parece lógico?
16. Un buceador, persiguiendo a una presa a 15 metros de
profundidad, se hace una herida. ¿De qué color verá la sangre que mana de ella?
17. Clasifica todas las relaciones bióticas según que las especies participantes se beneficien (+), sean
perjudicadas (-) o la relación les resulte indiferente (0).
Tema 3
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18. Pon ejemplos distintos de los del texto de cada una de las relaciones bióticas estudiadas.
19. Los buitres y los quebrantahuesos son animales necrófagos. Excelentes planeadores dotados de muy
buena vista, son capaces de divisar cadáveres desde más de 2.000 metros de altura. Los buitres se
abalanzan en seguida sobre ellos y comienzan su festín desgarrando la carroña con sus picos y garras. El quebrantahuesos espera pacientemente a que los buitres hayan dejado los huesos limpios para llevárselos, pues se alimenta del tuétano que contienen. ¿Qué tipo de relación presentan buitres y
quebrantahuesos?
20. En un laboratorio se ha realizado un experimento con
termitas, obteniéndose los datos que se observan en la
tabla.
a) El adelgazamiento de un animal suele deberse a la
falta de alimentación. ¿Sucede eso aquí?
b) ¿Cuál puede ser la causa del adelgazamiento y
muerte de las termitas del lote experimental?
c) ¿Qué obtienen las bacterias de las termitas?
d) ¿Cuál es la misión del lote testigo?
Lote experimental
Se destruyen
las bacterias
intestinales.
Las termitas
comen con
normalidad.
1er resultado
2º resultado
Pérdida de peso
100% muertas
Lote testigo
No se destruyen las bacterias intestinales. Las termitas comen
con normalidad.
Peso normal
99% vivas
21. Observa las dos curvas que se muestran en la gráfica adjunta: corresponden a la abundancia a lo largo del tiempo de dos
especies A y B. ¿Cuál de las dos especies es el depredador y
cuál es la presa? ¿En qué basas tu respuesta?
22. La gráfica adjunta muestra la época de cría de tres especies
insectívoras que conviven en nuestros bosques. La época de
cría coincide con la época en que cada ave necesita más alimento.
a) ¿Qué conclusiones se pueden sacar respecto a su competencia por el alimento?
b) ¿Qué ocurriría previsiblemente si las tres gráficas coincidiesen?
23. En las gráficas adjuntas se muestran los experimentos que el biólogo ruso A.F. Gause realizó en
la década de 1930 con dos especies próximas de
paramecios (Protozoos), que cultivó por separado
y conjuntamente.
a) Describe las gráficas de crecimiento de las
dos especies por separado. ¿Cuál es más eficaz?
b) ¿Qué cambio se observa al cultivarlas conjuntamente? ¿A qué puede ser debido ese cambio?
24. El dibujo muestra en qué zonas capturan golondrinas, aviones y vencejos los insectos voladores de
los que se alimentan.
Tema 3
página 58
Ecología
ESCUELA EUROPEA DE LUXEMBURGO
4º SECUNDARIA
SECCION ESPAÑOLA
BIOLOGÍA
a) ¿Se produce competencia alimentaria entre
esas especies?
b) ¿Cuál es el factor abiótico que interviene?
25. En una investigación sobre lo que comen
animales de un ecosistema, se obtuvieron
siguientes datos:
- conejos
comen hierba y frutos
- hormigas comen hojas
- búhos
comen serpientes, ratones y
pájaros
- ratones
comen frutos
- zorros
comen ratones, pájaros, serpientes, conejos y frutos
- lombrices comen hojas
- pájaros
comen lombrices y hormigas
- serpientes comen pájaros y ratones
los
los
a) De los organismos de la lista, diferencia a los productores, a los herbívoros y a los carnívoros.
b) Dibuja la red trófica con los datos obtenidos de la
tabla.
c) Identifica cuatro cadenas tróficas diferentes.
d) ¿Cuál es la cadena trófica más larga?
e) ¿Qué organismos pertenecen a dos niveles tróficos? ¿Qué ventajas presentan frente a otros organismos?
f) ¿Qué sucedería en el ecosistema si desapareciesen
los pájaros? ¿Y si se recolectasen los frutos?
26. Esta red trófica simplificada puede darse en
un litoral rocoso mediterráneo.
a) Construye a partir de ella dos cadenas
tróficas.
b) ¿A qué nivel trófico corresponde cada uno
de los organismos representados?
c) ¿Por qué se dice que la existencia de redes
tróficas produce un amplio margen de supervivencia para muchas especies?
d) Si por una sobrepesca de bueyes de mar,
éstos casi desaparecieran, ¿es probable
que aumente el número de lapas? ¿Qué
les ocurriría a las gaviotas?
e) ¿Qué sucedería si por una epidemia desaparecieran las gaviotas?
f)
Formula una hipótesis que explique las siguientes situaciones:
o El número de caracolas aumenta.
o El número de caracolas disminuye.
27. El esquema reproduce la pirámide de biomasa de un ecosistema marino.
¿Cómo podría interpretarse que 1 g/m3 de productor alimente a 2,3 g/m3
de consumidor?
28. Calcula la cantidad de energía que las plantas de un ecosistema promedio captan por km 2 y por día.
Calcula cuánta de esa energía pasa a los diferentes eslabones de la cadena trófica. ¿Encuentras una
explicación a por qué no hay consumidores de cuarto o quinto orden en los ecosistemas terrestres?
Tema 3
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Ecología