TEMA 4 Organizacin y diversidad de la biosfera

TEMA 4: Organización y diversidad de la biosfera.

1. ORGANIZACIÓN DE LA BIOSFERA

2 AUTORREGULACIÓN ECOSISTEMAS Un ecosistema es cerrado para la materia y abierto para la energía, siendo capaz de permanecer en equilibrio durante un tiempo. Ejemplo; una pecera con agua de una charca, que se autoregula.

3 AUTORREGULACIÓN POBLACIONES • POBLACIÓN. Conjunto de seres vivos de la misma especie que habitan en un área determinado • EFECTIVO DE UNA POBLACIÓN (N). - Es el número de individuos. - Método de recuento directo: Se cuenta directamente el número de individuos. - Método indirecto: Captura y recaptura. Se captura un número de individuos y se les marca y se vuelven a soltar. Se produce una recaptura y se comprueba los que estan marcados. nº individuos capturados nº individuos recapturados marcados = nº total de individuos nº individuos recapturados

• DENSIDAD DE POBLACIÓN. PARÁMETROS - Densidad de población: Número de individuos por unidad de superficie. Tasa de natalidad : nº de individuos nacidos en un tiempo determinado respecto del total. TN = nacimientos/efectivo - Tasa de mortalidad: Nº de individuos que mueren por unidad de tiempo, respecto del total. TM = muertos / efectivo - Tasa de emigración: Nº de individuos que dejan el ecosistema por unidad de tiempo, respecto del total. TE = individuos que emigran / efectivo - Tasa de inmigración: Nº de individuos que se incorporan al ecosistema por unidad de tiempo, respecto al total. TI = individuos que se incorporan / efectivo. -Potencial biótico r= TN-TM

• VARIACIONES DE LA POBLACIÓN. Si las hembras se cruzan todo lo posible, tienen la máxima descendencia y alcanzan la madurez, la población aumenta rápidamente. Esto ocurre en el momento de la colonización ( graficas en forma de j) Si las condiciones son naturales, llega un momento que el número de individuos no puede seguir aumentando y se alcanza un estado estacionario, en el que el número de individuos se mantiene mas o menos constante. Límite o capacidad de carga: es el nº máximo de individuos de una población que soporta un ecosistema. Este estado estacionario, no es lineal y se mantiene en un equilibrio con una serie de fluctuaciones. Gráficas en forma de S

• CURVAS DE CRECIMIENTO - Potencial biótico: Es la máxima capacidad de una población para reproducirse en condiciones óptimas. Si estas condiciones se mantienen , la curva de crecimiento es exponencial. r=TN-TM - Resistencia ambiental: Son las dificultades que pone el ecosistema para limitar el crecimiento. En este caso la curva de crecimiento alcanzara el límite de carga y será sigmoidea. Los factores pueden ser externos, tanto bióticos como abióticos como cambio de clima, falta de alimento, falta de espacio, depredadores, parásitos o internos como el descenso en la reproducción por superpoblación. https: //www. youtube. com/watch? v=Kwt. Z 9 h. Qts. Ho

• CURVA DE SUPERVIVENCIA Son las variaciones en el tamaño de una población en el tiempo - Tipo I : Hay algo de mortalidad en los estados juveniles pero se concentra en el tramo final. Ej grandes mamíferos. - Tipo II: Mortalidad continua. Animales pequeños alimento de depredadores. - Tipo III: Gran mortalidad juvenil. Animales con estados larvarios o juveniles indefensos.

• ESTRATEGIAS DE LAS POBLACIONES - Estrategia r. Tienen un potencial biótico alto. Muchas crias que no cuidan y pocas llegan a adultas. Soportan habitat inestables. Tortugas marinas , o cefalopodos. - Estrategia k. Pocas crías, que llegan a adultas. Son especies de gran tamaño que sobreviven y defienden a sus crías. Son dependientes del habitat. Como los mamíferos.

• FACTORES CONDICIONANTES DE LA VIDA DE UNA ESPECIE. - FACTORES ABIÓTICOS. Tienen que ver con el medio físico ( tº, luz, sal, ph, , ). Factor limitante: Factor que limita la vida de una especie. Límite de tolerancia inferior: Valor por debajo del cual no se desarrollan los seres vivos de una especie. Límite de tolerancia superior: Valor por encima del cual no se desarrollan los seres vivos de una especie.

- VALENCIA ECOLÓGICA. . Intervalo de tolerancia de una especie respecto de un factor del medio. Especie euroica: Tolera un amplio margen de variación de un factor. Ejemplo: euritérmica Especie estenoica: Tolera un margen pequeño de variación de un factor. Ejemplo: estenohalina

- FACTORES BIÓTICOS Son las relaciones que se establecen entre individuos de la misma especie. Efecto de grupo: Son asociaciones que resultan positivas para el grupo: protección, caza, reparto de trabajo… Efecto de masa: Son agrupamientos entre individuos de la misma especie que ocasionan problemas para el grupo. Se produce superpoblación y se dan diferentes mecanismos para resolverlo: descender el número de descendientes, emigración estacional, emigración masiva…

- ASOCIACIONES INTRAESPECÍFICAS. Familia: Grupo que se establece para la procreación y el cuidado de la descendencia. * Según la duración puede ser: Temporal o permanente. * Según quién forme el grupo parental: Monógama: un macho y una hembra. Polígama: Un macho y varias hembras( muy importante por la selección natural), una hembra y varios machos( poco eficaz), varios machos y hembras. * Según cómo quede la descendencia. Parental. Padres y descendencia. Patriarcal: Padre y descendencia. Matriarcal: Madre y descendencia. Filial: La descendencia queda sola.

Asociación gregaria: Agrupaciones temporales o permanentes que se originan con un beneficio común, como defenderse, ayudarse en la caza, emigrar. Algunas tienen nombres específicos: rebaños, manadas, jaurías, piaras, bancos, nubes. . Colonia: Es una asociación en la que se da unión física de los individuos. Es casi exclusiva de los cnidarios. Sociedad: Es una asociación muy compleja en la que los individuos tienen funciones muy concreta , por tanto requiere una organización y una jerarquización.

Asociación gregaria.

4. AUTORREGULACIÓN COMUNIDAD • NICHO ECOLÓGICO. HABITAT - Hábitat: Lugar en el que vive una especie dentro de un ecosistema. - Nicho ecológico: Función que desempeña una especie en un ecosistema. - Nicho potencial o ideal: Aquel que satisface todas las necesidades de una especie. - Nicho ecológico o real: Es el nicho que se da en condiciones naturales.

• ASOCIACIONES INTERESPECÍFICAS - COMPETENCIA ( -, -) Se produce cuando dos especies compiten por en mismo nicho ecológico.

Esto obliga a una reestructuración. Muere una especie o emigra. Ajustan sus nichos ecológicos: Lo comparten, lo utilizan en distinto tiempo ( rapaces diurnas y nocturnas), lo utilizan en diferente lugar( gacelas de la sabana y aves en humedales), Lo utilizan de distinta forma ( leones cazan presas más grandes y los leopardos más pequeñas). Cambian de nicho ecológico ( omnívoros).

- COMENSALISMO. ( + , 0 ) Una especie aprovecha la comida u otros productos sobrantes de otra especie, a la que no perjudica

- - - FORESIA ( + , 0). Una especie utiliza a otra como transporte o diseminación. ¨rémora y tiburón, semillas y aves. INQUILINISMO ( + , 0) Una especie utiliza a otra como cobijo o lugar de residencia. Plantas apífitas, pájaro carpintero que vive en agujeros de árboles. TANATOCRESIS. ( + , 0) Una especie utiliza cadáveres, piezas esqueléticas, conchas, nidos vacíos. Cangrejo ermitaño y concha abandonada.

- - MUTUALISMO. COOPERACIÓN ( + , +). Dos especies obtienen beneficio de su unión, pero si la asociación desaparece no hay problemas. Cangrejo ermitaño y actinia. SIMBIOSIS. ( +, +). Dos especies obtienen beneficio y dependen una de otra, por tanto si la asociación se rompe alguna tiene problemas. Liquen es una asociación de un alga y hongo. Bacterias nitrificantes que viven en las raíces de las leguminosas. .

- PARASITISMO ( +, -). Una especie se beneficia de otra y la perjudica. Normalmente es una relación trófica, en la que el parásito no mata al huésped, ya que depende de él. para su subsistencia Existen dos tipos de parásitos: Ectoparásitos: Piojo, pulga, muérdago. PARASITO HOSPEDANTE Endoparásitos: Plasmodium, tenia. - AMENSALISMO ( - , 0). Una especie perjudica a otra pero no obtiene beneficio: Algas que liberan sustancias tóxicas.

- DEPREDACIÓN ( + , -) Una especie ( depredador) intenta cazar a otra ( presa) para alimentarse.

Representación del modelo depredador presa Se dan fluctuaciones cíclicas en la que la población del depredador va retasada y generalmente en menor número que la de la presa. Se habla de tiempo de respuesta para indicar la diferencia entre el máximo poblacional de el depredador y la presa. Se habla de fluctuaciones para indicar o ciclos para indicar el número de años en los que se produce el mismo hecho o proceso

Modelo de gráfica de ciclo límite, en la que se elimina el tiempo y aparece el numero de depredadores en función de la presa. Los depredadores se representan en la vertical y la presa en la horizontal

5. BIODIVERSIDAD • CONCEPTO. COMPONENTES. - Conjunto de variedades de formas de vida sobre el planeta ( riqueza en especies). Ésta definición surge a partir de la Conferencia de Río (1992) sobre diversidad biológica. - COMPONENTES/NIVELES Diversidad genética: Diversidad en materia de variación genética. Sin una gran variedad de genes y su distribución aleatoria las especies no se adaptarían y no evolucionarían. ( nivel molecular) Diversidad de especies: Diversidad en materia de organismos, de diferente espacia. Sin una abundancia de especies, las comunidades se empobrecerían y se verían afectados los ciclos. ( nivel organismo) Diversidad de ecosistemas: Si no hay variedad de ecosistemas disminuiría el número de especies. (nivel sistema) • ORIGEN. Se debe a los procesos de adaptación y evolución de las especies, mediante el proceso de especiación.

• FACTORES CONDICIONANATES DE LA DIVERSIDAD -Tiempo transcurrido para la especiación y la dispersión. Por ello los ecosistemas más antiguos suelen tener más especies. (ecosistemas maduros) - Estabilidad del medio que favorece el número de especies. - Mayor heterogeneidad espacial del territorio. Si el territorio es monótono no obliga a las variaciones y el número de especies es menor. ( especiación) - Competencia: Obliga a especializarse y tener nichos ecológicos mas estrictos. - Latitudes: Las condiciones de cada latitud condiciona el número de especies. En zonas tropicales es mayor la productividad y hay más especies.

• VARIACIONES EN LA BIODIVERSIDAD - - En la historia de la Tierra se han producido cinco grandes extinciones, haber cambios importantes en las condiciones del nicho ecológico de las especies. CAUSAS. Geológicas: La deriva continental separa los continentes afectando sobre todo a ecosistemas marinos. Climáticas; Glaciaciones y desplazamiento de continentes por la deriva. Extraterrestres: Impacto de meteoritos. Astronómicas: Variaciones de la órbita terrestre y eje de la Tierra. ( ciclos de Milanktovich) TASA DE EXTENCIÓN Indica la velocidad de desaparición de especies.

• IMPORTANCIA DE LA BIODIVERSIDAD - - Alimentación: El 90% del alimento actual procede de plantas que fueron silvestres. El alimento humano se basa en trigo, maíz, arroz, patata, cebada, boniato y mandioca. Industria: Madera, corcho, caucho, papel, aceites. . Farmaceútico: Muchos medicamentos se obtienen a partir de sustancias de vegetales y animales. Ej: Ácido acetilsalicílico de la corteza del sauce, taxol del tejo Valor económico y turístico. Visita de parques y zonas emblemáticas. Valor científico: estudio de especies, su evolución y adaptaciones Legado natural a generaciones venideras. Efecto sumidero que permite reducir los niveles de CO 2

• CAUSAS DE PERDIDA DE BIODIVERSIDAD - Degradación y desaparición de hábitats naturales. Fragmentación de hábitats que hacen que las especies se queden confinadas en pequeños territorios. Se produce la endogamia y la extinción. Utilización de plaguicidas. Contaminación de los medios naturales Lucha contra especies que atacan al ganado o se comen los cultivos. Caza furtiva y comercio de especies protegidas Industrialización agrícola y forestal, potenciando los monocultivos que aceleran la deforestación. Introducción de especies exóticas, que compiten y sustituyen a las especies naturales. Los cultivos transgénicos que hacen desaparecer las especies locales( monocultivos) Incendios Cambio climático

• EVITAR LA PERDIDA DE BIODIVERSIDAD - - Protección de especies en vías de extinción. Leyes que controlen su caza y comercio. ( CITES) Realizar estudios sobre el estado de los ecosistemas. Regular el comercio de especies y productos derivados de ellas. Ej. Marfil. Administración de la vida silvestre que no está amenazada de momento. Leyes de caza, con periodos de coto y veda. Protección de especies migratorias. Evitar la introducción de especies exóticas. Fomentar métodos de explotación sostenible. EJ tala forestal regulada. Protección de ecosistemas con espacios protegidos, parques naturales y nacionales, reserva de la biosfera. Fomentar los bancos de semillas, de genes, cría en cautividad. (EEP) Fomentar el turismo ecológico.

• BIODIVERSIDAD EN ESPAÑA ( península Ibérica) - Posee el 54% de la biodiversidad de Europa. Posee entre el 80 -90% de las plantas superiores. El 65% de los vertebrados de la CEE. De estos el 79% de mamíferos y 74% de aves. Presenta un gran número de especies endémicas. - Razones: Situación geográfica y climas variados, relieve montañoso que condiciona hábitats diversos, situación particular de las islas Canarias. - Causas de la pérdida: Deforestación, contaminación de los ecosistemas, destrucción de hábitats ( turismo), comercialización de especies silvestre, incendios, introducir especies exóticas. Abandono del medio rural, cambios del uso del suelo presión urbanística y turística, industrialización.

6. SUCUSIÓN ECOLÓGICA. • SUCESIÓN ECOLÓGICA Cambios producidos en un ecosistema a lo largo del tiempo. • MADUREZ ECOLÓGICA. Estado en el que se encuentra un ecosistema en un momento de la sucesión. • COMUNIDAD CLIMAX. El nivel mayor de complejidad que alcanza una sucesión en el que se da la máxima madurez y equilibrio. Se cumplen una serie de características: Nº alto de especies, ciclos vitales largos, nichos ecológicos variados, abundantes relaciones interespecíficas, espacio repartido, mejor aprovechamiento de nutrientes.

• TIPOS DE SUCESIÓN - S. PRIMARIA. Se parte de un terreno virgen, en el que se inicia un proceso de instalación de una comunidad. Ej: isla volcánica, duna, derrubios de un río. - S. SECUNDARIA. Sucesiones que comienzan en lugares que han sufrido una perturbción anterior como causa de una regresión pero que conservan el suelo parcialmente. . Ej : desecación de una charca.

• REGRESIÓN Es un proceso inverso a una sucesión, aunque no es una sucesión invertida, ya que se parte de un ecosistema consolidado y se llega a uno más inmaduro. Las causas importantes son muy variadas: agentes geológicos, deforestación, desecado de acuíferos, contaminación, introducción de especies exóticas, cambio climático, erupciones vocánicas….

• ESTRATIFICACIÓN ESPACIAL Se debe a la existencia de distintos tipos de vegetación de forma concéntrica, condicionadas por el clima y las características del suelo. El límite entre dos ecosistemas se denomina ecotono. Este límite no queda siempre claro, pero normalmente aparece una zona de transición entre los dos ecosistemas. En estas zonas hay gran competencia y mucha biodiversidad ( efecto margen) Un ejemplo tipo es la orla espinosa entre un bosque y un prado.

• REGLAS EN LAS SUCESIONES – A medida que aumenta la madurez de la sucesión la diversidad aumenta. – La estabilidad también aumenta con la madurez de la sucesión. ( relaciones entre las especies) – Cambio de especies de oportunistas ( r estrategas) a especies más exigentes ( k estrategas) – Aumento del numero de nichos ecológicos – Evolución de parámetros tróficos ( la productividad decrece con la madurez)

7. PRINCIPALES BIOMAS TERRESTRES

- Desiertos: zona de escasas precipitaciones y escasa vegetación adaptada. - Pradera, sabana estepa, pampa: En el interior continental con estación lluviosa corta y una larga estación seca. Gramíneas y herbáceas con árboles dispersos. - Bosque mediterráneo: Lluvias escasas. Tª suave en invierno y alta en verano: Bosque abierto de encinas, arbustos y matorrales. Suelen ser de hoja perenne. - Bosque tropical : Gran pluviometría y altas temperaturas. Árboles y plantas frondosas y perennes - Bosque caducifolio: Zonas templadas de precipitaciones moderadas y repartida: Bosques cerrados y caduco para soportar las bajas temperaturas invernales. ( hayas, olmos, robles. . ) - Taiga: Temperaturas bajas, escasas precipitaciones. En latitudes altas y en altura. Bosques de coníferas perennes y hoja acicular. - Tundra: Temperaturas muy bajas, suelo helado con un verano muy corto en el que aparece la escasa vegetación al descongelarse en verano la capa superficial ( líquenes, musgo)