UNIDAD N 2 EL ECOSISTEMA EL M U

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UNIDAD Nº 2 EL ECOSISTEMA …

UNIDAD Nº 2 EL ECOSISTEMA …

 • EL M U N D O • • Los ecosistemas son sistemas

• EL M U N D O • • Los ecosistemas son sistemas complejos como el bosque, el río o el lago, formados por una trama de elementos físicos (el biotopo) y biológicos (la biocenosis o comunidad de organismos) El ecosistema es el nivel de organización de la naturaleza que interesa a la ecología. En la naturaleza los átomos están organizados en moléculas y estas en células. Las células forman tejidos y estos órganos que se reúnen en sistemas, como el digestivo o el circulatorio. Un organismo vivo está formado por varios sistemas anatómico-fisiológicos íntimamente unidos entre sí. La organización de la naturaleza en niveles superiores al de los organismos es la que interesa a la ecología. Los organismos viven en poblaciones que se estructuran en comunidades. El concepto de ecosistema aún es más amplio que el de comunidad porque un ecosistema incluye, además de la comunidad, el ambiente no vivo, con todas las características de clima, temperatura, sustancias químicas presentes, condiciones geológicas, etc. El ecosistema estudia las relaciones que mantienen entre sí los seres vivos que componen la comunidad, pero también las relaciones con los factores no vivos. DE LA E C O L O G I A NIVELES DE ORGANIZACIÓN EN LA NATURALEZA

Ecosistema Una asociación de organismos y su entorno físico, interconectados por el flujo de

Ecosistema Una asociación de organismos y su entorno físico, interconectados por el flujo de energía constante y el movimiento cíclico de materiales.

Definición de ecosistema • Los ecosistemas son sistemas complejos como el bosque, el río

Definición de ecosistema • Los ecosistemas son sistemas complejos como el bosque, el río o el lago, formados por una trama de elementos físicos (el biotopo) y biológicos (la biocenosis o comunidad de organismos). • El ecosistema es el nivel de organización de la naturaleza que interesa a la ecología. En la naturaleza los átomos están organizados en moléculas y estas en células. Las células forman tejidos y estos órganos que se reúnen en sistemas, como el digestivo o el circulatorio. Un organismo vivo está formado por varios sistemas anatómico-fisiológicos íntimamente unidos entre sí.

EL M U N D O DE LA E C O L O G

EL M U N D O DE LA E C O L O G I A • Funcionamiento del ecosistema • El funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido. Todos necesitan una fuente de energía que, fluyendo a través de los distintos componentes del ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energía es el sol. • En todos los ecosistemas existe, además, un movimiento continuo de los materiales. Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire. • En el ecosistema la materia se recicla -en un ciclo cerrado - y la energía pasa - fluye- generando organización en el sistema.

Ciclo energético del ecosistema

Ciclo energético del ecosistema

Ejemplos de ecosistemas. • La ecosfera en su conjunto es el ecosistema mayor. Abarca

Ejemplos de ecosistemas. • La ecosfera en su conjunto es el ecosistema mayor. Abarca todo el planeta y reúne a todos los seres vivos en sus relaciones con el ambiente no vivo de toda la Tierra. Pero dentro de este gran sistema hay subsistemas que son ecosistemas más delimitados. Así, por ejemplo, el océano, un lago, un bosque, o incluso, un árbol, o una manzana que se esté pudriendo son ecosistemas que poseen patrones de funcionamiento en los que podemos encontrar paralelismos fundamentales que nos permiten agruparlos en el concepto de ecosistema.

 • • EL M U N D O DE • • Estudio del

• • EL M U N D O DE • • Estudio del ecosistema Al estudiar los ecosistemas interesa más el conocimiento de las relaciones entre los elementos, que el cómo son estos elementos. Los seres vivos concretos le interesan al ecólogo por la función que cumplen en el ecosistema, no en sí mismos como le pueden interesar al zoólogo o al botánico. Para el estudio del ecosistema es indiferente, en cierta forma, que el depredador sea un león o un tiburón. La función que cumplen en el flujo de energía y en el ciclo de los materiales son similares y es lo que interesa en ecología. Como sistema complejo que es, cualquier variación en un componente del sistema repercutirá en todos los demás componentes. Por eso son tan importantes la s relaciones que se establecen. Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía. a) Relaciones alimentarias. La vida necesita un aporte continuo de energía que llega a la Tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros a través de la cadena trófica. LA E C O L O G I A EJEMPLO DE CADENA TROFICA

Los componentes bióticos de un ecosistema son los seres vivos que lo integran. Los

Los componentes bióticos de un ecosistema son los seres vivos que lo integran. Los miembros de cada comunidad desempeñan cada uno su papel dentro del ecosistema. Todos necesitan nutrirse de una forma u otra y así se organizan en niveles tróficos: productores (realizan la fotosíntesis), consumidores primarios (comen a los productores), consumidores secundarios (comen a los primarios), consumidores terciarios (comen a los carnívoros), descomponedores (se alimentan de restos de seres vivos) y transformadores (transforman la materia orgánica en sales minerales).

Modos de Nutrición • Autótrofos – Capturan la luz solar o energía química –

Modos de Nutrición • Autótrofos – Capturan la luz solar o energía química – Productores primarios: producen materia orgánica. • Heterótrofos – Extraen energía de otros organismos o desechos organicos – Consumidores, descomponedores, detritívoros.

Entrada de energía del Sol Modelo Simple de Ecosistema FOTOAUTOTROFOS (plantas, otros productores) Reciclaje

Entrada de energía del Sol Modelo Simple de Ecosistema FOTOAUTOTROFOS (plantas, otros productores) Reciclaje de nutrientes HETEROTROFOS (consumidores, descomponedores) Salida de energía (principalmente calor)

Tipos de Consumidores (Clasificación en base a su tipo de alimento). • Herbívoros •

Tipos de Consumidores (Clasificación en base a su tipo de alimento). • Herbívoros • Carnívoros • Parásitos • Omnívoros • Decomponedores • Detritívoros

Como sistema complejo que es, cualquier variación en un componente del sistema repercutirá en

Como sistema complejo que es, cualquier variación en un componente del sistema repercutirá en todos los demás componentes. Por eso son tan importantes la s relaciones que se establecen. Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía. a) Relaciones alimentarias. - La vida necesita un aporte continuo de energía que llega a la Tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros a través de la cadena trófica.

Niveles Tróficos • Posición dentro de una cadena o red alimentícia – Todos los

Niveles Tróficos • Posición dentro de una cadena o red alimentícia – Todos los organismos en un nivel trófico dado están separados de la fuente de energía del ecosistema por el mismo número de pasos de transferencia. – Los productores están localizados más cerca de la fuente de energía y son el primer nivel trófico.

Niveles tróficos En una pradera

Niveles tróficos En una pradera

 • • EL M U N D O DE LA E C O

• • EL M U N D O DE LA E C O L O G I A • • • Cadenas alimentarias En el ambiente natural, las distintas relaciones que se establecen traen como consecuencia el flujo de energía y la circulación de la materia. Como hemos tratado en la unidad n° 2, aquí solamente estudiaremos “Las Cadenas Alimentarias” y “Relaciones entre organismos”. -El flujo de energía: corresponde a la energía que se va transportando desde los vegetales -productores- hacia los otros seres vivos, animales herbívoros y carnívoros -que se alimentan de los animales herbívoros-. -Circulación de materia: en las cadenas alimentarias, la materia se traspasa de un eslabón a otro, por la interacción que se produce entre los distintos organismos que la conforman. Definición Una cadena alimentaria es una representación simplificada de la interacción que se establece en la naturaleza de la acción de comer, en la cual la materia y la energía se van traspasando de un organismo a otro. Por ejemplo: Los eslabones La cadena alimentaria tiene distintos eslabones. Cada uno recibe un nombre, dependiendo del rol que cumple en ella. Siempre el primer eslabón corresponde a los vegetales ya que ellos son organismos autótrofos es decir son capaces de fabricar su propio alimento. Por lo tanto se denominan también productores. El segundo eslabón corresponde a los animales herbívoros, que consumen vegetales. Por ser los primeros animales que se alimentan en la cadena, se denominan consumidores primarios. El tercer eslabón se denomina carnívoro. Como es el primer organismo que se alimenta de carne, se llama carnívoro de primer orden; y como es el segundo animal en la cadena, se le denomina consumidor de segundo orden. Así, se sigue clasificando los distintos eslabones de la cadena.

 • EL M U N D O • • Para cerrar la cadena

• EL M U N D O • • Para cerrar la cadena y asegurar el flujo de la materia y energía, existe un eslabón muy importante. Son los descomponedores, organismos que viven en el suelo, que están encargados de descomponer o degradar a los organismos muertos o los restos de ellos. Son descomponedores los hongos y bacterias. Lo anterior se puede representar de la siguiente manera, utilizando nuestro ejemplo: DE LA E C O L O G I A Trama alimentaria La cadena alimentaria es una representación, pero en la realidad lo que existe son redes de cadenas que se entrecruzan, formando tramas alimentarias. Por ejemplo, tenemos: De este ejemplo, se deduce que la interacción es bastante compleja, y se observa que un mismo individuo puede servir de alimento a varios animales. Esta trama también es cerrada por la acción de los descomponedores. Es importante aclarar que los distintos animales tienen una gama de alimentos, pero si existen en cantidades suficientes, se alimentaran de aquel animal que es de predilección. En toda cadena alimenticia se va traspasando energía y materia de un nivel a otro. La energía va disminuyendo en cada nivel de la cadena. La energía traspasada disminuye también por el porcentaje considerable de ésta que se pierde como calor, que no es ocupado por ningún otro ser vivo.

Cadena Alimenticia • Una secuencia en línea recta de quién se come a quién.

Cadena Alimenticia • Una secuencia en línea recta de quién se come a quién. • Las cadenas alimenticias simples son muy raras en la naturaleza

EL • M U N D O • DE • LA E C O

EL • M U N D O • DE • LA E C O L O G I A • Pero las cadenas alimentarias no acaban en el depredador cumbre (ej. : autillo), sino que como todo ser vivo muere, existen necrófagos, como algunos hongos o bacterias que se alimentan de los residuos muertos y detritos en general (organismos descomponedores o detritívoros). De esta forma se soluciona en la naturaleza el problema de los residuos. Los detritos (restos orgánicos de seres vivos) constituyen en muchas ocasiones el inicio de nuevas cadenas tróficas. Por ej. , los animales de los fondos abisales se nutren de los detritos que van descendiendo de la superficie. Las diferentes cadenas alimentarias no están aisladas en el ecosistema sino que forman un entramado entre sí y se suele hablar de red trófica. Una representación muy útil para estudiar todo este entramado trófico son las pirámides de biomasa, energía o nº de individuos. En ellas se ponen varios pisos con su anchura o su superficie proporcional a la magnitud representada. En el piso bajo se sitúan los productores; por encima los consumidores de primer orden (herbívoros), después los de segundo orden (carnívoros) y así sucesivamente. PIRAMIDE DE ENERGIA DE UNA CADENA TROFICA ACUATICA

 • • EL M U N D O DE • • b) Ciclos

• • EL M U N D O DE • • b) Ciclos de la materia. Los elementos químicos que forman los seres vivos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, etc. ) van pasando de unos niveles tróficos a otros. Las plantas los recogen del suelo o de la atmósfera y los convierten en moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Los animales los toman de las plantas o de otros animales. Después los van devolviendo a la tierra, la atmósfera o las aguas por la respiración, las heces o la descomposición de los cadáveres, cuando mueren. De esta forma encontramos en todo ecosistema unos ciclos del oxígeno, el carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc. cuyo estudio es esencial para conocer su funcionamiento. c) Flujo de energía El ecosistema se mantiene en funcionamiento gracias al flujo de energía que va pasando de un nivel al siguiente. La energía fluye a través de la cadena alimentaria sólo en una dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores a los descomponedores. La energía entra en el ecosistema en forma de energía luminosa y sale en forma de energía calorífica que ya no puede reutilizarse para mantener otro ecosistema en funcionamiento. Por esto no es posible un ciclo de la energía similar al de los elementos químicos. LA E C O L O G I A Productores primarios. Los productores primarios son los organismos que hacen entrar la energía en los ecosistemas. Los principales productores primarios son las plantas verdes terrestres y acuáticas, incluidas las algas, y algunas bacterias. Forman el 99, 9% en peso de los seres vivos de la biosfera. Fotosíntesis y respiración La fotosíntesis es el proceso por el que se capta la energía luminosa que procede del sol y se convierte en energía química. Con esta energía el CO 2, el agua y los nitratos que las plantas absorben reaccionan sintetizando las moléculas de carbohidratos (glucosa, almidón, celulosa, etc. ), lípidos (aceites, vitaminas, etc. ), proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN) que forman las estructuras vivas de la planta.

 • EL M U N D O DE LA • Las plantas crecen

• EL M U N D O DE LA • Las plantas crecen y se desarrollan gracias a la fotosíntesis, pero respiran en los periodos en los que no pueden obtenergía por fotosíntesis porque no hay luz o porque tienen que mantener los estomas cerrados. En la respiración se oxidan las moléculas orgánicas con oxígeno del aire para obtener la energía necesaria para los procesos vitales. En este proceso se consume O 2 y se desprende CO 2 y agua, por lo que, en cierta forma, es lo contrario de la fotosíntesis que toma CO 2 y agua desprendiendo O 2. Productores secundarios Los productores secundarios son todo el conjunto de animales y detritívoros que se alimentan de los organismos fotosintéticos. Los herbívoros se alimentan directamente de las plantas, pero los diferentes niveles de carnívoros y los detritívoros también reciben la energía indirectamente de las plantas, a través de la cadena trófica. Uso de la energía por los animales Los animales obtienen la energía para su metabolismo de la oxidación de los alimentos (respiración), pero no todo lo que comen acaba siendo oxidado. Parte se desecha en las heces o en la orina, parte se difunde en forma de calor, etc. La repartición de energía en un animal es: E C O L O G I A REPARTICION DE ENERGIA EN UN ANIMAL

 • EL M U N D O • Así, por ejemplo, una ardilla

• EL M U N D O • Así, por ejemplo, una ardilla se alimenta de piñones, que son la energía bruta que introduce en su sistema digestivo, pero deja como residuos todo el resto de la piña (energía no utilizada). De los piñones que ha comido parte se elimina en las heces y sólo los nutrientes digeribles pasan a la sangre para ser distribuidos entre las células. De esta energía parte se elimina en la orina y sólo el resto se utiliza para el metabolismo. Parte de la energía metabólica se emplea para mantener su organismo vivo y activo y parte (producción secundaria neta) para crecer o reproducirse. La mayor parte de la energía absorbida se utiliza en el mantenimiento o se pierde a través de las heces. Sólo una pequeña parte se convierte en producción secundaria (aumento de peso del animal o nuevas crías). Sólo una fracción insignificante de la energía puesta en juego en la biosfera circula por las estructuras más complejas de la vida, las de los animales superiores DE LA E C O L O G I A CICLO ENERGETICO

 • EL M U N D O DE LA E C O L

• EL M U N D O DE LA E C O L O G I A Por este motivo, las biomasas de los niveles tróficos decrecen rápidamente a medida que aumenta el nivel. Así, por ejemplo, con 8 toneladas de hierba se alimenta una tonelada de vacas, y con una tonelada de vaca se alimenta una persona de unos 48 kg. En ecosistemas acuáticos, cuando la diferencia de tasa de renovación entre dos niveles tróficos sucesivos es muy grande, no se produce esta reducción de la biomasa. Así sucede en algunos sistemas planctónicos en los que la masa de fitoplancton se puede duplicar en 24 horas y 1 kg de fitoplancton puede alimentar a más de 1 Kg de zooplancton. Detritívoros (Descomponedores) Dentro del grupo de los productores secundarios, además de los animales grandes y longevos, está el grupo de los detritívoros o descomponedores, formado fundamentalmente por los hongos y las bacterias. Son muy pequeños, están en todas partes, con poblaciones que se multiplican y se desvanecen con rapidez. Desde el punto de vista del aprovechamiento de la energía son despilfarradores y aprovechan poco la energía: su eficiencia es pequeña. Los descomponedores tienen gran importancia en la asimilación de los restos del resto de la red trófica (hojarasca que se pudre en el suelo, cadáveres, etc. ). Son agentes necesarios para el retorno de los elementos, que si no fuera por ellos se irían quedando acumulados en cadáveres y restos orgánicos sin volver a las estructuras vivas. Gracias a su actividad se cierran los ciclos de los elementos.

 • EL M U N D O DE LA E C O L

• EL M U N D O DE LA E C O L O G I A • • En los ecosistemas acuáticos abundan las bacterias. Los hongos son muy importantes en la biología del suelo. Su biomasa supera frecuentemente la de los animales del ecosistema. La biomasa bacteriana de los ecosistemas terrestres está comprendida habitualmente entre 0, 2 y 15 g C/m 2 (la de los animales raramente sobrepasa 2 g C/m 2), y en los ecosistemas acuáticos oscila entre 0, 1 y 10 g C/m 2 Para información, menos detallada, dirigase a la unidad n° 3 “Cadenas Alimentarias”

Las redes de alimentación • (reunión de todas las cadenas tróficas) comienzan en las

Las redes de alimentación • (reunión de todas las cadenas tróficas) comienzan en las plantas (productores) que captan la energía luminosa con su actividad fotosintética y la convierten en energía química almacenada en moléculas orgánicas. Las plantas son devoradas por otros seres vivos que forman el nivel trófico de los consumidores primarios (herbívoros). • La cadena alimentaria más corta estaría formada por los dos eslabones citados (ej. : elefantes alimentándose de la vegetación). Pero los herbívoros suelen ser presa, generalmente, de los carnívoros (depredadores) que son consumidores secundarios en el ecosistema. Ejemplos de cadenas alimentarias de tres eslabones serían: • hierba > vaca > hombre • algas > krill > ballena. • Las cadenas alimentarias suelen tener, como mucho, cuatro o cinco eslabones - seis constituyen ya un caso excepcional. Ej. de cadena larga sería: • algas > rotíferos > tardigrados > nemátodos > musaraña > autillo

Red alimenticia

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