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TEMA 9: LOS SERES VIVOS EN SU MEDIO
9.1 INTRODUCCIÓN
La ecología es la ciencia que estudia las relaciones entre los seres vivos y
entre estos con su medio; también es la ciencia que estudia los ecosistemas,
entendiendo por ecosistema, el conjunto formado por un biotopo y una
biocenosis. La biocenosis o comunidad es el conjunto de poblaciones que
viven en una zona, en un momento concreto y que se relacionan entre si
(relaciones interespecíficas).
El biotopo es el conjunto del medio, el sustrato y los factores ambientales
abióticos. El medio es el fluido que rodea a los seres vivos, puede ser el agua
en el medio acuático o el aire en el medio terrestre. El sustrato es la
superficie sobre la que se desplazan, fijan o apoyan los seres vivos. Los
factores ambientales abióticos, son factores de naturaleza físico química
que afectan a los seres vivos, como por ejemplo la temperatura, luz,
salinidad, humedad…
Una población es un conjunto de individuos de la misma especie que viven en
una zona y que se relacionan entre si (relaciones intraespecíficas).
9.2 FACTORES AMBIENTALES
Los factores ecológicos o ambientales son las características del medio
ambiente que afectan a los seres vivos. Pueden ser bióticos y abióticos. Los
abióticos son las condiciones físico-químicas que influyen en los seres vivos;
los factores bióticos son los organismos que comparten el mismo medio
natural.
Para un desarrollo adecuado, cada especie tiene unas necesidades
ambientales específicas, por ello los factores ecológicos deben estar dentro
de ciertos límites, de manera que si alguno de estos factores es muy
extremo, la supervivencia resulta más difícil. Un factor limitante es aquel
que se encuentra más próximo al valor a partir del cual un organismo no
puede desarrollarse convenientemente. La distribución de una especie está
condicionada por sus límites de tolerancia a las variaciones de un factor.
Siendo los límites de tolerancia los valores mínimo y máximo de un factor
fuera de los cuales no es posible la supervivencia de un organismo. De la
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misma forma se define el margen de tolerancia como el intervalo de valores
de un factor ecológico, dentro de cual una especie puede desarrollarse y
reproducirse.
Los seres vivos con límites de tolerancia muy estrechos soportan mal las
variaciones que se producen en su medio, se denominan organismos
estenoicos; por el contrario los organismos que soportan grandes
variaciones en su medio, presentan límites de tolerancias amplios y se
encuentran ampliamente distribuidos, se denominan organismos eurioicos.
9.3 ADAPTACIONES DE LOS ORGANISMOS AL MEDIO
Para poder sobrevivir y reproducirse en un determinado ambiente los seres
vivos sufren cambios en su estructura, su fisiología o en su comportamiento
que se conocen como adaptaciones. Estos cambios les permiten soportar las
variaciones en las características del medio ambiente.
9.3.1 ADAPTACIONES FRENTE A LA TEMPERATURA
Los animales frente a la temperatura se clasifican en dos grupos:
poiquilotermos, que son aquellos en los que la temperatura corporal varía con
la temperatura externa y los animales homeotermos que mantienen
constante su temperatura corporal.
Las principales adaptaciones frente a las bajas temperaturas son:
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-Aumento del espesor de la capa de grasa y del pelo. Reducción del tamaño
de las orejas, hocico, cola y patas.
- Otros animales presentan gran actividad en la ápoca favorable y en la
época desfavorable buscan una madriguera o guarida, dejan de alimentarse,
reducen su metabolismo y entran en un estado de sopor que los mantiene
durmiendo durante toda esta época, es lo que se denomina hibernación.
- Otros, cuando llega la época desfavorable, emprenden un largo viaje hacia
donde abunda el alimento y las temperaturas son adecuadas, son los
animales migradores.
Frente a las altas temperaturas los animales modifican su comportamiento,
siendo activos durante la noche y permanecen escondidos durante el día.
En las planta frente a las bajas temperaturas reducen su metabolismo,
interrumpen la circulación de la savia y se desprenden de las hojas; en los
casos extremos pasan la época desfavorable en forma de semillas.
9.3.2 ADAPTACIONES A LA LUZ
La luz es un factor imprescindible para la vida en la Tierra ya que gracias a
ella se realiza la fotosíntesis. Los vegetales presentan moléculas especiales
para captar la energía luminosa, que se llaman pigmentos fotosintéticos;
entre ellos destacan las clorofilas y los pigmentos carotenoides. Los
pigmentos se sitúan en estructuras con gran superficie como son las hojas,
que se disponen de tal forma que no se tapan la luz y además la luz llega a
ellas perpendicularmente.
La intensidad de luz que requieren las plantas permite clasificarlas en dos
grupos, plantas heliófilas, que necesitan intensidades de luz altas y plantas
umbrófilas que necesitan intensidades bajas y que por tanto viven a la
sombra.
Cuando la competencia por la luz es grande, las plantas desarrollan distintas
estrategias:
-
Aumentan el tamaño de las hojas.
-
Incrementan su ritmo de crecimiento.
-
Trepan apoyándose en otras.
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-
Viven sobre plantas de mayor porte.
El fotoperiodo (duración relativa del día) afecta al crecimiento y a la
floración de las plantas, así hay plantas de día largo, como las rosas que
florecen cuando los días son largos, y plantas de días cortos, que florecen
en el invierno, como los crisantemos.
En los animales, el fotoperiodo permite sincronizar la estación más
favorable con la reproducción; concretamente el fotoperiodo afecta a la
producción de hormonas sexuales; también afecta al momento de las
migraciones.
La intensidad luminosa también afecta a los animales y permite clasificarlos
en diurnos y nocturnos.
9.3.3ADAPTACIONES A LA HUMEDAD
El agua es otro factor imprescindible para la vida; aproximadamente el 75%
de la materia viva está formada por agua. Los seres vivos presentan
adaptaciones destinadas a evitar la pérdida de agua; así los animales
presentan capas impermeables, como el exoesqueleto de los insectos que
está recubierto de sustancias céreas o también, las escamas que presentan
los
reptiles;
también
las
plumas
y
pelos
de
aves
y
mamíferos
respectivamente, que limitan la sequedad del aire en contacto con la piel.
También presentan adaptaciones fisiológicas como por ejemplo la estivación
que aparece en animales como los caracoles, o también, las adaptaciones del
aparato urinario que reducen al máximo las pérdidas de agua en forma de
orina; así aves y reptiles excretan una orina semisólida. También los
mamíferos concentran la orina.
Otros animales modifican su comportamiento adoptando hábitos nocturnos o
crepusculares.
La reproducción y el desarrollo también necesitan de un medio húmedo, para
evitar la pérdida de agua muchos grupos presentan fecundación interna y el
desarrollo de las crías se realiza en el interior de huevos o en el interior de
la madre.
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Los vegetales, en relación con la reproducción, han solucionado el problema
con el desarrollo del tubo polínico.
En vegetales las principales adaptaciones son las siguientes:
-
Crecen y florecen en la época más favorable y pasan la época
desfavorable en forma de semillas.
-
Desarrollan al máximo el sistema radicular, tanto en superficie como
en profundidad.
-
Las plantas de zonas desérticas y las que viven sobre rocas y tejados
almacenan agua en sus tejidos.
-
Reducen al máximo la transpiración, así cierran los estomas en los
momentos de mayor riesgo, otras producen secreciones que reducen
la temperatura (plantas aromáticas).
9.3.4 ADAPTACIONES AL SUSTRATO
La composición del sustrato puede provocar adaptaciones en los vegetales,
así hay plantas acidófilas que crecen sobre suelos con pH ácido, otras son
plantas basófilas, que crecen sobre suelos con pH básico.
Otras plantas están adaptadas a vivir en suelos con gran concentración
salina, son las plantas halófilas. Otras están adaptadas a vivir en suelos
ricos en nitratos, son las plantas nitrófilas.
El estado del sustrato también provoca adaptaciones en los seres vivos; por
ejemplo en zonas encharcadas los animales presentan pezuñas o dedos más
anchos, como ocurre con los renos o con el calamón.
9.4 ADAPTACIONES EN EL MEDIO ACUÁTICO
Los principales factores que provocan adaptaciones en el medio acuático son
la salinidad, la concentración de oxígeno disuelta y la iluminación.
9.4.1 LA SALINIDAD
Es uno de los factores más importantes, ya que la concentración salina en el
medio interno de un ser vivo tiene que ser igual que la concentración salina
en el medio que lo rodea. Los peces de agua dulce tienen que estar
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eliminando continuamente el agua que penetra en sus células, para ello no
beben agua y eliminan una orina muy abundante y con pocas sales; mientras
que los peces de agua salada tienden a deshidratarse, por eso, beben
continuamente agua salada y eliminan el exceso de sal
a través de las
branquias, además producen poca orina y muy concentrada. Las aves marinas
eliminan una solución salina gracias glándulas especiales, conectadas con los
orificios nasales, lo que les permite beber agua
cartilaginosos, como los tiburones,
salada. Los peces
presentan en su medio interno una
concentración salina similar a la del agua.
En relación con la salinidad, los organismos pueden ser estenohalinos y
eurihalinos, estos últimos soportan cambios en la salinidad de su medio y
pueden ser, anádromos, que viven en el mar y se reproducen en los ríos,
como los salmones o catádromos, que viven en los ríos y se reproducen en el
mar, como las anguilas.
9.4.2 CONCENTRACIÓN DE OXÍGENO DISUELTO
La concentración de oxígeno disuelto en el agua depende de la temperatura
y de la presencia de materia orgánica, de manera que disminuye al aumentar
la temperatura y al aumentar la cantidad de materia orgánica; por eso las
especies más exigentes para este factor viven en aguas frías y muy limpias
(truchas, salmones). En animales terrestres que viven a grandes alturas
también tienen problemas con la concentración de oxígeno, ya que la
concentración de esta molécula disminuye con la altura, por eso presentan
mayor cantidad de glóbulos rojos y de hemoglobina y además presentan un
aumento de la ventilación pulmonar.
9.4.3 ILUMINACIÓN
Es un factor que afecta a la actividad fotosintética, por eso, las algas se
sitúan en la denominada zona fótica, que es la zona iluminada, que se
extiende aproximadamente hasta los 200 metros de profundidad; por
debajo de la zona fótica la oscuridad es total, y por tanto, en ella no se
encuentran organismos fotosintéticos. Algunos animales de zonas poco
iluminadas, producen bioluminiscencia
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9.5 POBLACIONES
Una población es un conjunto de individuos de la misma especie que viven en
una zona y en un momento concreto y que se relacionan entre sí; estas
relaciones se denominan relaciones intraespecíficas.
En el crecimiento de una población influyen los siguientes factores:
-
La densidad: es el número de individuos por unidad de superficie o de
volumen.
-
La tasa de natalidad: es el incremento en el número de individuos de
una población como consecuencia de la reproducción. Se expresa en
tanto por ciento (TN).
-
La tasa de mortalidad: es la disminución del número de individuos de
una población por muerte de los mismos (TM).
-
Dispersión: es el aumento o la disminución en el número de individuos
de una población como consecuencia de la inmigración o de la
emigración respectivamente. Se representa con signo positivo o
negativo dependiendo de que domine una u otra (D).
Por tanto la tasa de crecimiento de una población sería:
TC = TN- TM +- D
El factor que condiciona la tasa de crecimiento es la densidad de la
población, de manera que si la densidad es baja, la natalidad y la
inmigración superan a la mortalidad y la población se encuentra en
expansión. Por el contrario si la densidad es alta, la mortalidad y la
emigración superan a la natalidad, por lo que la operación es negativa.
Cuando la densidad es la óptima para una población y para un lugar
concreto el resultado de la operación es aproximadamente 0 y el
tamaño de la población se mantiene constante.
Otro factor interesante en el estudio de una población es la
distribución por edades de sus individuos, así los individuos se
agrupan en tres tipos de edades:
Prerreproductiva, reproductiva y post-reproductiva
Para representar la distribución por edades se utilizan unas pirámides
en las que cada grupo de edad está representado por un rectángulo
cuya amplitud está relacionada con el número de individuos que la
integran.
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Las pirámides suelen ser de tres tipos:
Población en expansión
población decadente
población estable
Crecimiento de la población
Las poblaciones suelen presentar dos tipos de curvas de crecimiento, son las
curvas en J o las curvas en S.
La curva en J representa el
crecimiento de una población sometida a
condiciones favorables en las que no existen limitaciones ni de alimento ni
de espacio. El crecimiento es de tipo exponencial (el número de individuos
crece hasta el infinito).
Las curvas en S son más reales y muestran el crecimiento de una población
sometida a factores limitantes, sobre todo el alimento y el espacio. Al
principio el crecimiento es rápido, pero se va frenando hasta alcanzar un
número de individuos más o menos estable.
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El valor en torno al cual se estabiliza el número de individuos de una
población se denomina capacidad de carga del ecosistema (K). Este valor
indica el tamaño máximo de una población, que puede mantenerse más o
menos estable, sin que se produzca la degradación del medio. Alrededor de
K las poblaciones sufren fluctuaciones y el crecimiento de la población se
dice que es estacionario y se encuentra en equilibrio.
Al conjunto de factores bióticos y abióticos que limitan el crecimiento de
una población se le denomina resistencia ambiental.
Relaciones intraespecíficas
Son de dos tipos: relaciones de cooperación y relaciones de competencia.
Las relaciones de cooperación originan cuatro tipos de poblaciones:
-
Poblaciones familiares: están formadas por individuos emparentados,
tienen su origen en una pareja que la reproducirse origina una
descendencia más o menos numerosa. Las familias pueden ser:
+ Parental monógama: formada por un macho, una hembra y su
descendencia.
+ Parental polígama: formada por un macho, varias hembras y su
descendencia.
+ Patriarcal: formadas por un macho y su descendencia.
+ Matriarcal: formadas por una hembra y su descendencia.
+ Filial: los padres se despreocupan del cuidado de las crías.
-
Poblaciones gregarias: Formadas por individuos que se reúnen para
cumplir una finalidad y después, normalmente, se separan; es el caso
de las especies que se reúnen buscando protección o defensa o
también para la reproducción o la migración. Es el caso de las
bandadas de aves, las manadas de mamíferos o los bancos de peces.
-
Poblaciones estatales o sociedades: En ellas existen diferencias
estructurales en los individuos que permiten clasificarlos en castas,
además existe una división del trabajo, tan acentuada que los
individuos no pueden vivir aislados. Es el caso de las hormigas, de las
abejas, avispas, termitas…
-
Poblaciones coloniales: En ellas los individuos están materialmente
unidos y físicamente comunicados; es el caso de los celentéreos
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(pólipos y medusas que forman colonias). Las colonias pueden ser
homomorfas, en las que todos los individuos son iguales, como ocurre
con los corales, o heteromorfas, en las que los individuos son
distintos, tanto en la forma como en la función; así unos participan en
la defensa, otros en la reproducción, otros en la nutrición, otros en la
flotación, como ocurre en la Physalia o carabela portuguesa.
Relaciones intraespecíficas de competencia
Es un efecto desfavorable de las relaciones intraespecíficas, que
puede aparecer cuando el número de individuos rebasa los límites
tolerables; este tipo de competencia es mucho mayor que la que se
establece entre individuos pertenecientes a especies diferentes. La
competencia afecta principalmente:
-
A la consecución del alimento, en los casos extremos puede provocar
canibalismo.
-
A la reproducción, por falta de lugares para la cría, luchas entre
machos…
La competencia se manifiesta en ocasiones por medio del aislamiento
y la territorialidad, los individuos tienden a vivir separados unos de
otros, ocupando un territorio cuyos límites marcan de muchas formas,
orina, heces, emisión de sonidos o con señales visuales mostrando
colores vivos. Al establecer un territorio se evita la superpoblación y
se asegura el aporte de alimento necesario para la descendencia.
La dispersión:
La dispersión es la forma de distribución interna de los individuos en
el seno de una población. Los organismos de una población pueden
estar distribuidos al azar, uniformemente o amontonadamente.
-
-
Distribución al azar: La distribución al azar es poco frecuente y es
propia de especies asentadas en medios homogéneos y de especies
que no suelen agruparse. Solo tiene lugar donde el medio ambiente es
muy uniforme, con recursos esparcidos muy regularmente por toda la
región de la población
Distribución uniforme: La distribución uniforme no es frecuente, pero
es habitual en medios homogéneos. Es propia de poblaciones con
intensa competición entre los individuos. esta clase de distribución es
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-
mas regular que la dispersión al azar, aunque no tiene lugar en ella
agregación alguna de los individuos.
Distribución por agregados: En la distribución por agregados, los
individuos se agrupan en las zonas más favorables. Es la más
frecuente y viene determinada por el carácter social de la especie o
por la heterogeneidad del medio.
-
Un patrón aleatorio implica la ausencia total de interacciones
entre los individuos y con el medio. Para que la probabilidad de
encontrar un individuo sea la misma en todo los puntos del espacio, es
necesario que todo este espacio ofrezca las mismas condiciones, lo
cual no implica que estas condiciones sean favorables. Asimismo, la
presencia de un individuo no debe afectar de ninguna manera la
presencia de otro, es decir, los individuos no deben presentar ningún
tipo de atracción o segregación, lo cual no implica que puedan ejercer
alguna clase de efecto unidireccional de estas índoles sobre otras
especies dentro de una comunidad.
-
Un patrón agregado indica la presencia de interacciones entre los
individuos, o entre los individuos y el medio. Existen muchas causas
probables para la formación de un patrón agregado, cuyo estudio
puede ser relevante para comprender mejor la biología o ecología de
los organismos o el medio bajo estudio. Si sólo consideramos factores
intrínsecos, la agregación podría ser consecuencia de interacciones
sociales, tales como la organización para realización de tareas como la
búsqueda del alimento o la crianza. Asimismo, podría ser una
consecuencia del modo reproductivo predominante en la población
(e.g. gemación o baja dispersión de semillas, larvas o juveniles). Si
consideramos además factores extrínsecos, la agregación podría ser
una consecuencia del patrón de disposición de los recursos o los
peligros en el medio: comportamientos defensivos, o aprovechamiento
de parches de alta calidad y despoblamiento de zonas pobres. Estas
dos clases de factores pueden igualmente interactuar de muchas
formas, y afectar la trayectoria evolutiva de la población o especie a
todos los niveles de organización.
-
Un patrón uniforme es el resultado de interacciones negativas
entre los miembros de la población. Dado que es difícil suponer que
de manera natural los recursos se dispongan equidistantes en el
espacio, una disposición espacial de este tipo debe estar causada
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únicamente por factores intrínsecos. Dado que el espacio es finito,
interacciones negativas o de segregación, tales como la competencia o
el comportamiento agresivo intraespecífico parecen ser los
principales agentes causales de un patrón uniforme, dado que es éste
en el cual la supervivencia se maximiza y las interacciones hostiles se
llevan a un mínimo.
Figura 1: Patrones básicos de disposición espacial.
A. Aleatorio, B. Uniforme, C. Agregado.
9.6 LA COMUNIDAD O BIOCENOSIS
Es el conjunto
de poblaciones que viven en una zona y que se
relacionan entre sí. Una comunidad se caracteriza por las poblaciones
que la forman, el número de individuos de cada población, la
biodiversidad y las relaciones interespecíficas.
La biodiversidad nos indica el número de especies que forman una
comunidad, su medida se llama índice de biodiversidad, que disminuye
en aquellas comunidades sometidas a condiciones adversas y aumenta
en aquellas donde las condiciones son favorables, por eso, este índice
aumenta desde los polos hasta la zona ecuatorial, siendo máximo en
las selvas tropicales y en los arrecifes de coral. Las comunidades con
mayor biodiversidad son más estables, pues presentan un mayor
número de relaciones entre especies. La biodiversidad en el resultado
de la evolución y representa una gran riqueza que debemos transmitir
a las siguientes generaciones.
RELACIONES INTERESPECÍFICAS
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1. Parasitismo: Los individuos de una especie que se llaman
parásitos, viven a expensas de los individuos de otra especie
que se denomina hospedadora, en la que producen una serie de
perjuicios pero sin producir la muerte del hospedador a corto
plazo. Los parásitos son de dos tipos, ectoparásitos, que viven
en la superficie del hospedador, como los piojos, pulgas o las
garrapatas y los endoparásitos, que viven dentro del cuerpo del
hospedador, sobre todo en el hígado y en el intestino, como
ocurre con las tenias o las lombrices intestinales.
2. Mutualismo: es una relación entre organismos de dos especies
que es beneficiosa para ambos, sin que la relación sea
permanente
o
imprescindible.
Por
ejemplo
las
garcillas
bueyeras, que se alimentan de los parásitos que presentan las
vacas, búfalos, bisontes…
3. Explotación: Es una interacción en el ciclo de vida de dos
especies en la que una sale muy beneficiada y la otra muy
perjudicada; por ejemplo, el cuco que pone los huevos en los
nidos de otras aves para que estas los incuben y alimenten a
sus polluelos.
4. Comensalismo: Los individuos de una especie se alimentan de
los
restos
de
la
comida de
otra o también de
sus
descamaciones o secreciones; es el caso de determinados
gusanos que viven en la misma concha que los cangrejos
ermitaños y que se alimentan de los restos de su comida, sin
beneficiarlo
ni
perjudicarlo.
También
la
relación
entre
depredadores y carroñeros.
5. Simbiosis: Es un caso de mutualismo obligado. Un ejemplo es el
de los líquenes, formados por la asociación de un alga y de un
hongo.
6. Foresia: Los individuos de una especie son transportados
pasivamente por los individuos de otra. Es el caso del pez
rémora y de los tiburones.
7. Antibiosis: Una especie produce sustancias químicas, los
antibióticos, que impiden el crecimiento de otra especie. Es el
caso de muchos hongos y de algunas bacterias.
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8. Tanatocresis: Los individuos de una especie utilizan restos de
los individuos de otra, para utilizarlos como herramientas o
como refugio; como ocurre con el cangrejo ermitaño.
9. Depredación: Los individuos de una especie buscan y capturan a
los individuos de otra para alimentarse; los primeros se llaman
depredadores y los segundos presas. Tanto unos como otros
presentan adaptaciones, los depredadores para capturar a las
presas, y las presas para la huida y la defensa; una de las
adaptaciones más curiosa es la de la coloración, que puede ser:
críptica: cuando permite a los organismos confundirse con el
entorno y pasar desapercibidos; en el caso más extremo los
organismos pueden cambiar su coloración (camaleón, pulpo,
sepia…). Aposemática: la presentan organismos con sabor
desagradable o con venenos para advertir a sus depredadores.
Mimética: la presentan especies inofensivas que imitan la
coloración de otras que son peligrosas para confundir a sus
depredadores.
10. Competencia: Se produce cuando dos especies demandan un
recurso común que es escaso. Es uno de los factores de la
selección natural.
ESTRUCTURA DE LA COMUNIDAD
La mayoría de las comunidades presentan una estructura vertical
condicionada por la captación de la luz en los ecosistemas terrestres o por
la penetración de la luz en los ecosistemas acuáticos.
En ecosistemas acuáticos:
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Los organismos fotosintéticos se encuentran en la zona fótica, se
encuentran estratificados dependiendo de los pigmentos fotosintéticos que
posean, así en la zona superficial viven las algas verdes, en la zona
intermedia viven las algas pardas y en la zona más profunda, las algas rojas.
Los animales que flotan forman el plancton (fitoplancton + zooplancton). Los
animales nadadores forman el necton y los que viven en el fondo forman el
bentos.
En ecosistemas terrestres:
En un bosque, por ejemplo, podemos encontrar los siguientes estratos:
1. Estrato arbóreo: formado por árboles, generalmente por encima de
los tres metros.
2. Estrato arbustivo: formado por arbustos, generalmente con menos de
tres metros.
3. Estrato herbáceo: formado por plantas no leñosas, como las hierbas.
4. Estrato muscíneo: formado por musgos y líquenes.
5. Estrato edáfico: es el estrato subterráneo, en el que se encuentran
las raíces de todas las plantas, así como numerosos animales y
también hongos, bacterias, protozoos…
A la estratificación de la vegetación corresponde también una
estratificación en los animales que viven asociados a ella. Por ejemplo la
perdiz vive en el estrato herbáceo; las currucas viven en el estrato
arbustivo o los arrendajos viven en el estrato arbóreo.
9.7 LAS SUCESIONES
De forma general son los cambios que se producen en los ecosistemas a
lo largo del tiempo, de una forma más concreta, son cambios no cíclicos,
de duración variable, que permiten
en un ecosistema pasar de una
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comunidad inicial muy simple, a una comunidad final compleja y en
equilibrio con su entorno, que se denomina comunidad climax.
Dependiendo del lugar donde se producen pueden ser primarias o
secundarias. Las primarias se producen en biotopos nuevos o recién
formados, como ocurre con, las islas volcánicas recién formadas o con los
bloques de hormigón que se utilizan en las escolleras. Las especies que se
establecen en primer lugar se llaman especies pioneras, se asientan
directamente sobre las rocas e inician el proceso de alteración que
conduce a la formación de un suelo (los líquenes); estas especies son
estrategas de la r que tienen las siguientes características (son especies
oportunistas o pioneras que habitan en ecosistemas inestables o en sus
primeras etapas de desarrollo) tienen vida corta, desarrollo rápido,
reproducción temprana, tamaño pequeño, se reproducen una o muy pocas
veces, el número de descendientes es muy grande y su curva de
supervivencia es:
Las sucesiones secundarias se producen en ecosistemas ya existentes
que por algún proceso regresivo han perdido la mayoría de las especies
dominantes. Es lo que ocurre en zonas afectadas por incendios, plagas o
en los campos de cultivo abandonados; estas sucesiones presentan las
siguientes características:
-
Aumenta la biodiversidad, esto conlleva un mayor número de nichos
ecológicos; las especies generalistas son sustituidas por otras
especialistas.
-
Aumenta la complejidad estructural: aumento de la diversidad de
cada nivel trófico y como consecuencia se producen redes tróficas
cada vez más complejas, además crece el número de relaciones
interespecíficas.
-
Se incrementa la biomasa: al principio de forma exponencial, pero
conforme va madurando, el crecimiento de la biomasa se estabiliza y
se mantiene prácticamente constante.
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-
Aumenta la eficacia en el aprovechamiento de la energía.
-
Disminuye la productividad.
-
Aumenta la estabilidad del ecosistema; un ecosistema maduro
presenta mecanismos de autorregulación que le hacen más resistente
a las perturbaciones.
-
Los estrategas de la r van siendo sustituidos por estrategas de la k
(son especies especialistas adaptadas a vivir en ambientes estables),
con características contrarias a los estrategas de la r.
El tiempo para que se complete una sucesión es mu variable, siempre es
menor en las secundarias, por ejemplo la regeneración de un bosque que ha
sufrido un incendio puede necesitar entre doscientos o trescientos años,
mientras que una sucesión primaria puede necesitar mil años.
EL SUELO
El suelo es la capa superficial de la mayor parte de la superficie continental
terrestre; es una parte fundamental de los ecosistemas terrestres,
contiene agua y elementos nutritivos que los seres vivos utilizan, en él se
apoyan y nutren las plantas y condiciona, por tanto, todo el desarrollo del
ecosistema.
El suelo está formado por una mezcla de componentes inorgánicos y
orgánicos; los inorgánicos pueden ser sólidos (gravas, arenas, limo, arcilla),
líquidos (agua con diferentes sales disueltas) y gaseosos (aire que ocupa los
huecos); los componentes orgánicos están representados por los seres vivos
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y por la materia orgánica muerta, llamada humus, que procede de la
descomposición de los seres vivos.
FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA FORMACIÓN DEL SUELO
a) Litología del lugar; es decir, la roca madre que proporciona la materia
mineral inicial del suelo. La naturaleza de la roca madre condiciona la
velocidad de la meteorización (rocas blancas como las margas se
erosionan con mayor rapidez, que rocas duras como los granitos) y la
fertilidad del suelo.
b) Clima: es el factor más importante, de él destacan la temperatura y
las
precipitaciones;
de
ellas
depende
el
predominio
de
la
meteorización química o mecánica y también la velocidad y
profundización de la meteorización. Además el clima condiciona la
vegetación y la naturaleza y abundancia de la comunidad biológica,
factor importante en el desarrollo del suelo.
c) Tiempo: ya que la naturaleza del suelo depende de la duración de los
procesos que actúan en la formación y evolución de los suelos. De
forma general, cuanto mayor es el tiempo de formación de un suelo,
mayor desarrollo tendrá este.
d) Seres vivos: En especial la vegetación y los organismos humícolas. La
vegetación crea un microclima que evita la desecación y calentamiento
del suelo, tiene un papel activo en la meteorización, proporciona
abundante materia prima para la formación del humus e impide la
destrucción del suelo por erosión. Los organismos humícolas
intervienen en los ciclos de la materia que se dan en el suelo y
favorecen la aireación; destacan microorganismos como algas,
protozoos, bacterias y hongos; invertebrados como artrópodos,
moluscos, anélidos; animales vertebrados que contribuyen con sus
desechos y la actividad humana, principalmente la agricultura, que
contribuye también a la evolución y modificación del suelo.
e) Topografía o relieve del terreno: sobre todo la pendiente; pendientes
empinadas impiden el desarrollo del suelo; en general, terrenos llanos
o de ligera pendiente, con buen drenaje, son lugares idóneos para el
desarrollo de los suelos.
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PERFIL DEL SUELO
En la evolución del suelo, sus componentes se van distribuyendo en capas
horizontales, por eso al observar un corte del mismo aparecen una serie de
capas mas o menos paralelas, diferenciables por su aspecto o coloración,
denominadas horizontes; al conjunto de los horizontes de un suelo se
denomina perfil.
a) Horizonte A (H-A): Es el más superficial, de color oscuro, presenta
gran cantidad de humus (restos orgánicos transformados); en él se
pueden distinguir dos subniveles, Ao, con gran cantidad de hojarasca
y A1, donde la hojarasca se ha transformado en humus y además
existe gran cantidad de materia inorgánica. El horizonte A se
caracteriza por ser de lavado o lixiviación, ya que la circulación
vertical del agua hace que se lleve los materiales finos y solubles
hacia el horizonte inferior.
b) Horizonte B (H-B): Por debajo del anterior, con un color más claro, ya
que contiene menos humus, se conoce como de acumulación, porque en
él se acumulan los materiales procedentes del horizonte superior.
c) Horizonte C (H-C): o de alteración, formado por fragmentos de roca
madre poco alterados; estos fragmentos son cada vez de mayor
tamaño a medida que nos acercamos a la roca madre original.
d) R o roca madre: es la roca madre original poco alterada o
fragmentada.
COMPONENTES DEL SUELO
Además de la comunidad de seres vivos, el suelo está formado por cuatro
fracciones: la mineral, la orgánica, la gaseosa y la acuosa.
a) Fracción mineral del suelo: procede de la meteorización de la roca
madre, está formada por fragmentos de la roca madre y minerales
resistentes de la misma (cuarzo); minerales de alteración, entre los
que destacan las arcillas y óxidos e hidróxidos (hierro, aluminio,
silicio); cationes y aniones solubles y derivados de S,P y N, que se
originan como productos finales de los ciclos biogeoquímicos, en los
cuales los microorganismos convierten estos elementos, procedentes
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de la materia orgánica, en sales inorgánicas que sirven de nuevo como
nutrientes. La fracción mineral se puede clasificar según su tamaño
en pedruscos (más de 256 mm), guijarros, grava, gravilla, arena
gruesa, arena, arena fina, limo y arcilla (menos de 0’002 mm).
b) Fracción orgánica: La materia orgánica presente en el suelo puede
variar entre el 1% en suelos desérticos, y el 100% en los suelos de
turba, aunque el promedio suele ser del 5%. Esta fracción puede
estar formada por seres vivos (lombrices, topos, anélidos, raíces,
tallos subterráneos… y por materia orgánica muerta y transformada
que recibe el nombre de humus. El humus se suele encontrar unido a
la arcilla formando los denominados complejos órgano-minerales, con
gran capacidad para retener agua y elementos nutritivos; si estos
elementos no existiesen, el agua arrastraría o lavaría de arriba abajo
todos los elementos solubles, impidiendo su utilización por las plantas.
c) Fracción gaseosa: los principales gases contenidos en el suelo son
oxígeno (20%) Y CO2 (3%); el oxígeno condiciona la respiración de las
raíces y de los organismos edáficos e interviene también en las
reacciones de oxidación características de la edafogénesis. El CO2,
producto de la actividad respiratoria, es necesario para que los
organismos autótrofos, como las bacterias nitrifantes, realicen su
síntesis de materia orgánica. En horizontes profundos, si no existe
buena estructura, los intercambios disminuyen, el contenido en
oxígeno es menor, mientras que el de CO2 aumenta, y puede alcanzar
un 5% del total de los gases.
d) Fracción acuosa: es sobre todo agua con sustancias minerales en
disolución, oxígeno y CO2. El suelo es una estructura sólida y porosa,
formada por granos de diverso tamaño, que dejan gran cantidad de
poros entre sí, pueden representar entre el 40-60% de su volumen;
estas cavidades están ocupadas por agua y aire. La fuente principal
de agua en el suelo es el agua de precipitación y en algunas ocasiones
el agua subterránea. Las lluvias que caen en la superficie del suelo dan
origen a varios tipos de agua: de escorrentía o superficial, que circula
en el interior del horizonte superior, paralela a la superficie; afecta
sobre todo, en la pendientes y origina un empobrecimiento del suelo,
arrastrando las partículas más finas, como limos y arcillas; de
gravitación, son las que se infiltran debido a la fuerza de la gravedad
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por los poros gruesos del suelo, alimentan el drenaje profundo en
suelos permeables; retenidas por el suelo durante la infiltración,
ocupan los poros medios y finos; este tipo de agua origina dos tipos
de fracciones, la capilar, absorbible por las raíces, que ocupa los
poros medios y la ligada, que forma una fina película en la superficie
de las partículas del suelo, en los poros más finos y cuya retención
por la fracción mineral impide que sea absorbida por las raíces. La
capacidad de retención es la cantidad de agua que un suelo puede
retener en sus poros; la capacidad de retención depende de la
textura
y estructura
del
suelo,
así
suelos
con
porcentajes
equilibrados de arena y arcilla pueden retener mejor el agua que
suelos que tienen mayoritariamente uno de los componentes, ya que
además de retenerla, deben dejarla circular entre sus poros, para que
transporte las sustancias nutritivas hasta las raíces.
PROCESO DE FORMACIÓN DEL SUELO
El proceso de formación del suelo o edafogénesis es muy lento y
depende, entre otros factores del tipo de roca, del relieve, del clima y
de los seres vivos. Las etapas serían las siguientes:
-
Descomposición y alteración de la roca madre: La atmósfera produce
una meteorización mecánica y química que va disgregando la roca
original en fragmentos cada vez más pequeños y alterados.
-
Colonización de organismos vivos (líquenes, bacterias) que se instalan
sobre los materiales disgregados y que colaboran realizando una
meteorización biológica y aportando al suelo materia orgánica.
-
La
existencia
de
grietas
y
vegetales
inferiores
permite
la
colonización de la zona por plantas que con sus raíces siguen
fragmentando la roca, y con sus hojas y ramas, aportan materia
orgánica y atraen numerosos animales. Todos estos seres vivos van
muriendo y descomponiéndose al mismo tiempo que son sustituidos
por otros. La comunidad biológica va aumentando y sus restos
orgánicos son transformados por bacterias y hongos en humus.
-
Formación y transporte del material soluble: el agua de lluvia y los
organismos son los que determinan el proceso de desarrollo de los
horizontes de lavado y acumulación provocando una diferenciación
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vertical. El transporte normal de lavado o arrastre es de arriba hacia
abajo, aunque este sentido se invierte en situaciones de aridez,
cuando el agua se evapora del suelo. La vegetación absorbe los
elementos nutritivos por las raíces y los deposita en forma orgánica
en la superficie (hojas, ramas).
Cuando todos estos procesos han transcurrido podemos decir que un
suelo está maduro, aunque es un proceso muy lento y 1 cm de suelo puede
necesitar entre 100 y 10.000 años.
TEXTURA Y ESTRUCTURA
Por textura se entiende el tamaño de las partículas del mismo. Los suelos
se suelen agrupar en cuatro clases de texturas:
-Textura arenosa: predominan las arenas; bien aireados pero pobres en
agua y elementos nutritivos.
-Textura limosa: El exceso de limo y la falta de arcillas origina suelos
apelmazados.
-Textura arcillosa: da suelos ricos en sustancias químicas, pero mal
aireados e impermeables.
-Textura franca o equilibrada: Poseen las condiciones óptimas para el
cultivo (arena+arcilla+limo).
Por estructura del suelo se entiende el tipo y forma de agregación de las
partículas que lo componen:
-
Apediales: Sin estructura aparente, debido normalmente a un alto
contenido en arenas, con elementos sueltos, o bien con estructura
masiva por cementación.
-
Pediales: Con agregados patentes y estables. Según la forma de los
agregados se puede hablar de suelos en bloque (con partículas
patentes e irregulares), granular (con partículas de menor tamaño y
redondeadas), laminares (con agregados en forma de lámina o escama)
o prismáticos (con agregados en forma de columna).
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LA DEGRADACIÓN DEL SUELO
Actualmente el suelo está considerado como un recurso natural no
renovable, ya que determinados procesos naturales y especialmente la
acción del hombre están provocando su pérdida a un ritmo muy superior a su
tasa de regeneración.
La degradación se puede definir como las modificaciones que conducen a una
disminución en la capacidad del suelo para soportar la vida vegetal, así como
la microflora y la fauna asociada.
La degradación del suelo se produce por erosión y por contaminación.
La erosión consiste en la pérdida de la capa superficial fértil, debido a la
acción de fenómenos naturales intensificada por la acción humana.
Los factores naturales responsables de la erosión del suelo son el clima (las
aguas superficiales y el viento), la pendiente, la naturaleza del suelo y la
cubierta vegetal (ya que su pérdida favorece la escorrentía superficial).
La actividad humana también contribuye a la erosión, ejemplos de esta
actividad son: la deforestación (talas abusivas e incendios forestales), el
sobrepastoreo, prácticas agrícolas inadecuadas, explotación de canteras y
minas a cielo abierto, grandes obras como embalses, autovías…, o la
extensión de las áreas metropolitanas que desnudan el terreno y originan
focos en los que se inicia el arrastre de los materiales.
Las consecuencias de la erosión: disminución de la superficie cultivable y de
la fertilidad, colmatación de embalses, grandes inundaciones, alteración de
ecosistemas por aporte excesivo de sedimentos (soterramiento de
arrecifes de coral).
La contaminación del suelo consiste en la pérdida de las condiciones
naturales de un suelo para el desarrollo de los sistemas vivos del mismo;
puede ser debida a: aporte excesivo de fertilizantes; contaminación por
productos orgánicos sintéticos como los pesticidas; contaminación por
metales pesados, como el plomo, que procede de la atmósfera, (a su vez
contaminada por la quema de combustibles fósiles), o por otros metales que
forman parte de cenizas que proceden de centrales térmicas y otros
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procesos industriales; lluvia ácida que provoca acidificación de los suelos;
salinización, especialmente en zonas áridas donde se abusa del riego.
Dos conceptos parecidos relacionados con la degradación del suelo son los
de
desertización
y
desertificación,
en
ambos
casos
se
indica
la
transformación de una zona en un desierto, pero el primer término indica
que las causas son naturales, mientras que el segundo indica que es una
consecuencia de la actividad humana.