3. principios de ecologia - ecol individuo - poblacion - comunidades

5/12/2018 3. Principios de Ecologia - Ecol Individuo - Poblacion - Comunidades - slidepdf.com

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Principios de Ecología y Medio Ambiente BIO - 143M

Encargado:Dr. José Miguel Fariña (JMF)

Ayudante :Sebastian Armesto

http://www.bio.puc.cl/cursos/bio143M

Profesores Invitados: Dr. Claudio Latorre (CL) Dr. Juan Armesto (JA)

Dr. Fernanda Salinas (FS) Dr Francisca Díaz (FD )Dr Angélica González (AG)Dr. Juan Carlos Castilla (JCC)





ECOLOGÍA

“Ciencia que estudia las relaciones,

la distribución y la abundancia de los organismos, ogrupos de organismosen un ambiente determinado”

OIKOS (griego: casa)

+LOGIA (estudio de..)

= OECOLOGIE

OTRAS DEFINICIONES DE ECOLOGIA:

- Estudio científico de las relaciones entre los organismos y su ambiente.- Ciencia que estudia la distribución y abundancia de los tipos de organismos- Ciencia que estudia la distribución y abundancia de los tipos de organismos

y las relaciones energéticas que se dan entre estos y su ambiente.



CIENCIA: Actividad intelectual que se busca entender fenómenos en base amétodos de análisis lógicos y estandarizados.

ORGANISMO: Ser vivo que sigue la secuencia vital (nacer, crecer,reproducirse y morir).

AMBIENTE: Condiciones abióticas (físicas) y bióticas (biológicas).

RELACIONES: Interacciones.

Componentes:



Ernst HaeckelGeneral Morphology (1866)

Ecología = Oikos

Charles DarwinOrigin of Species (1859)

Economy of nature =The struggle for existence



Ecología

(rama cientifica de la biología)

Ecologismo

(movimiento social)

“Ecológicos”:

Microbuses, Taxis, Zapatos, Yogourr, Tinta, Papel, Cuadernos, etc,

etc, etc.



LA ECOLOGIA TIENE VINCULOS ESTRECHOS CON OTRAS CIENCIAS

FIG 1.2 (pp 5)



IVELES DE ORGANIZACIÓN o UNIDADES DE LA ECOLOGIA

A cada nivel los SISTEMAS están formados por componentesBIOTICOS y ABIOTICOS interactúantes.

INDIVIDUOS: cada especie biológica se representa en un momento y lugar determinado por entes discretos (individuos) que cumplen con el ciclo denacimiento, crecimiento, reproducción y muerte.

POBLACIONES: conjuntos de individuos de una misma especie que ocurrenen un lugar y tiempo determinado y que tienen la capacidad de reproducirse

entre si en algún momento de su ciclo vital.

COMUNIDADES: conjunto de poblaciones de diferentes especies queinteractúan en un lugar y momento determinado.

ECOSISTEMAS: sistema formado por factores bióticos (organismos) yabióticos (físicos) que ocurren en un momento y lugar determinado. También puede ser definido como la comunidad + el ambiente físico.

BIOSFERA: los distintos tipos de ecosistemas de la tierra forman y definen a lacubierta viva de la tierra o BIOSFERA.



ECOLOGÍA DE INDIVIDUOS



ECOFISIOLOGÍA = Estudia cómo losindividuos interactuán con suambiente para lograr y mantener su

homeostásis y supervivencia.

HOMEOSTASIS = Presupuestos de

tiempo, materia y energía.



FISIOLOGÍA = Estudo de la función a nivel individual

¿QUÉ ES LA ECOFISIOLOGÍA?

Enfoque en el funcionamiento de los individuos ante lasrestricciones físico-químicas del ambiente.



PREGUNTAS DE LA ECOFISIOLOGÍA

1. ¿Está la especie presente o no en un hábitat determinado?, si no lo está,¿Por qué?

2. ¿Por qué los individuos de una especie particular son más abundantes enuna localidad que en otra?

3. ¿Por qué los miembros de una especie crecen y se reproducen mejor enciertos hábitats?

APLICACIONES DE LA ECOFISIOLOGÍA

1. Ingeniería genética en un contexto ecológico

2. Ecotoxicología



ECOLOGÍA DEINDIVIDUOS

ESTUDIOS CONDUCTUALES

• Tratan de entender cómo laconducta de los organismosrepresenta una adaptación a

su ambiente.

•Se entiende alcomportamiento comoresultado de un proceso

evolutivo.

La ECOLOGÍA CONDUCTUAL

es el área de la ecología quebusca entender la función olas consecuencias delcomportamiento sobre

aspectos del ciclo de vida delos organismos.



PREGUNTAS DE LA ECOLOGÍA CONDUCTUAL

1. ¿CUÁLES SON LAS CONSECUENCIAS FUNCIONALES DELCOMPORTAMIENTO?

2. ¿POR QUÉ CIERTO TIPO O ESPECIE DE ANIMAL SE COMPORTA DE UNA

DETERMINADA MANERA?3. ¿CÓMO EL COMPORTAMIENTO CONTRIBUYE A LA REPRODUCCIÓN Y

SOBREVIVENCIA DE UN ANIMAL?



APLICACIONES DE LA ECOLOGÍA DEL

COMPORTAMIENTO

1. EN ESTRATEGIAS DE CONSERVACIÓN

2. COMPORTAMIENTO HUMANO



ECOLOGÍA DE POBLACIONES

Í



ECOLOGÍA DE POBLACIONES

POBLACIÓN = Colección de individuos de la misma especie que ocupaun área determinada y que potencialmente puede reproducirse.

La ECOLOGIA de POBLACIONES se enfoca a entender como y porquelas poblaciones cambian de tamaño en el tiempo.



PREGUNTAS DE LA ECOLOGÍA DE POBLACIONES

1. ¿Qué factores limitan el crecimiento poblacional?

2. ¿Qué factores regulan a las poblaciones?

3. ¿Qué tipos de dinámica son esperables de observar en la naturaleza?

4. ¿Qué tipo de dinámica poblacional son esperables a partir de relacionesentre depredadores y presas?

APLICACIONES DE LA ECOLOGÍA DE POBLACIONES

1. Conservación de especies en peligro

2. Contrrol de pestes y plagas

3. Manejo de poblaciones explotadas (pesquerias)

4. Epidemología



ECOLOGÍA DE COMUNIDADES

Í



ECOLOGÍA DE COMUNIDADES

• Los ecólogos de comunidades examinan los PATRONES eINTERACCIONES que se dan entre GRUPOS DE ESPECIES.

•Las distribuciones de las especies están determinadas interaccionesbiológicas (Depredación, Competencia, etc) y por factores ambientales(Luz, Temperatura, nutrientes).

DISTINTOS ENFOQUES (Complementarios).

•La comunidad como grupos de especies (DIVERSIDAD)

•La comunidad como una colección de poblaciones (DINAMICACOMUNITARIA)



Í



PREGUNTAS DE LA ECOLOGÍA DE COMUNIDADES

1. ¿Cuáles son los límites espaciales de una comunidad?

2. ¿Qué factores causan los patrones de vegetación y sucesión?

3. ¿Qué factores determinan la diversidad o riqueza de especies en un áreadeterminada?

APLICACIONES DE LA ECOLOGÍA DE COMUNIDADES

1. Conservación de especies en peligro en un contexto comunitario.

2. Diseño de reservas.

3. Localización de áreas específicas de diversidad (hot spots).

4. Categorización de especies endémicas y raras.

CO OGÍ D COS S S



ECOLOGÍA DE ECOSISTEMAS

ECOLOGÍA DE



ECOLOGÍA DEECOSISTEMAS

•Estudia el transporte de materiay energía a través de los

diferentes componentes de losecosistemas.

•Busca entender cómo la energíay la materia se mueven entre losorganismos y el ambiente.

PREGUNTAS¿Qué tan productivos son los

diferentes ecosistemas?

¿Qué factores controlan laproductividad primaria?

¿Cómo se transforman y ciclanlos nutrientes en los

ecosistemas?



APLICACIONES DE LA ECOLOGÍA DE ECOSISTEMAS

1. Servicios ecosistémicos para las sociedades humanas.

2. Ciclos de las substancias tóxicas en los ecosistemas.

3. Restauración de ecosistemas degradados.

4. Manejo sustentable de ecosistemas en un mundo cambiante.

Í



LA ECOLOGÍA ES UNA CIENCIA

• FENÓMENO = PATRÓN EN LA NATURALEZA (Observación y registro)

•HIPÓTESIS = enunciado explicativo que propone a las posibles causas delfenómeno en estudio.

•TEST DE HIPÓTESIS = uso de los datos (OBSERVACIONES,EXPERIMNENTOS) para definir las relaciones entre las explicacionescausales y el fenómeno.

•RECHAZAR O NO PODER RECHAZAR LA HIPÓTESIS

Mas adelante…..

•Formulación de MODELOS (representaciones simplificadas de la realidad)

que sintetizan las relaciones causa-fenómeno.

• TEORIAS: conjuntos de HIPOTESIS, MODELOS y LEYES que sustentanlógicamente una serie de relaciones causa-efecto para un determinadofenómeno.



LOS ORGANISMOS Y SU AMBIENTE

TODOS LOS SERES VIVOSESTAN EN CONSTANTEINTERACCION CON SU

AMBIENTE



Las plantas absorben CO2 desde la atmósfera a través de sushojas. Agua y nutrientes desde el suelo por medio de sus raícesy, liberan agua y oxígeno a la atmósfera.

Los animales consumen plantas y a otros animales y liberan productos de desecho hacia el suelo, agua y atmósfera.

Los organismos necesitan encontrar y extraer sus recursos



Los organismos necesitan encontrar y extraer sus recursosdesde el ambiente y además necesitan condiciones físicasadecuadas para desarrollar sus actividades.

Si un organismo puede sobrevivir, crecer y reproducirse bajociertas condiciones ambientales se dice que el organismo estaADAPTADO a su ambiente.



LAS CONDICIONES AMBIENTALES VARIAN EN EL

ESPACIO Y EL TIEMPO



Fig 4.5 pp 41



Todos los organismos viven en ambientes que presentan

ariaciones espaciales y temporales en los factores bióticos yabióticos.

Las variaciones pueden ser de pequeña escala: temporal (e.g.,día-noche, semanal, estacional) o espacial (micro-hábitat, sitio-

específica).

Las variaciones también pueden ser de amplia escala:temporal (Inter.-anual, décadas, siglos) y espacial (Inter.-sitios,

latitudinal, altitudinal, regional, continental, hemisférica).



•Los organismos se ajustan a ambos tipos de variaciones acoplando sus



Fig 5.7 pp 57 Cuestiones de la ecología 5.1 pp 60 .

•Los organismos se ajustan a ambos tipos de variaciones acoplando sus

ciclos vitales (temporalmente) y su distribución (espacialmente).

•Prácticamente todos los



•Prácticamente todos los

organismos experimentan un

conjunto de condiciones

ambientales particulares



LOS ORGANISMOS NECESITAN UN AMBIENTE INTERNO

RELATIVAMENTE CONSTANTE QUE PERMITASATISFACER LAS NECESIDADES DE SUS CELULAS,

TEJIDOS Y ORGANOS

Frente a un ambiente externo con amplias

ariaciones la mantención de las

condiciones internas constantes requiere de

intercambio continuo de energía y

materiales entre el organismo y el medio.

El mantenimiento de las condiciones internas dentro de un



e e o de s co d c o es e s de o de urango adecuado para el organismo se llama HOMEOSTASIS.



La mantención de la HOMEOSTASIS se desarrolla a través de

FEEDBACK (RETROALIMENTACIONES) Positivas y/o Negativas.

FEEDBACK POSITIVO: incrementa o gatilla una actividad o proceso que va en la misma dirección y sentido que una señal

externa.

FEEDBACK NEGATIVO: incrementa o gatilla una actividado proceso que va en una dirección y sentido opuesto a una

señal externa.



LA HOMEOSTASIS SOLO ES POSIBLE DENTRO DE UN



RANGO DE CONDICIONES.

Las condiciones ambientales en la que la homeostasis funcionatiene limites determinados. Estos límites se fijan dentro deldenominado RANGO DE TOLERANCIA.

Se asume que los organismos tienen rangos de tolerancias para

cada uno de los factores ambientales (bióticos y abióticos) queafectan su ciclo vital:

1- LEY DEL MINIMO DE LEIBIG

2- LEY DE LA TOLERANCIA.

Se asume que el rango de tolerancia de cada factor ambiental sigue la forma de



q g g

una distribución normal dentro de la cual se distinguen une serie de rangos

específicos. Estos rangos desde el extremo externo hacia el centro de la

distribución corresponden a:

LIMITE a la SOBREVIVENCIA: fuera de este rango elorganismo muere como fruto de la carencia o exceso del factor.

CRECIMIENTO: entre este rango y los limites de la

SOBREVIVENCIA el organismo prácticamente sólo sobrevive

REPRODUCCION: entre este rango y el limite de

CRECIMIENTO el organismo sobrevive y además crece, pero

no se reproduce.

OPTIMO: entre los límites de este rango y los de la

REPRODUCCION el organismo sobrevive, crece y además se



UN ORGANISMO NO PUEDE FUNCIONAL DE IGUAL



UN ORGANISMO NO PUEDE FUNCIONAL DE IGUALFORMA EN AMBIENTES DIFERENTES

Las características que pueden facilitar la vida de un organismo enun ambiente determinado (adaptaciones) pueden limitarlo en otroambiente.

Las ESPECIALIZACION define un aumento en la eficiencia

pero una reducción en la capacidad para ejercer funciones enambientes distintos (Plasticidad).

La GENERALIDAD permite explorar y utilizar una serie de

ambientes distintos o rangos mas extremos de ciertas variables pero tiene el costo asociado de la disminución en la eficiencia.



Normalmente los

organismos se enfrentanal dilema entre

ESPECIALIZACIONv/s

GENERALIDAD….

PLASTICIDADv/s

EFICIENCIA.

LA DISTRIBUCION DE LOS ORGANISMOS REFLEJA LA



LA DISTRIBUCION DE LOS ORGANISMOS REFLEJA LAVARIACION AMBIENTAL

Las DISTRIBUCION (presencia-ausencia) y ABUNDANCIA(número de individuos) refleja las variaciones ambientales de losfactores que afectan a los ciclos vitales de los organismos.

Normalmente las distribuciones geográficas de los organismosrepresentan sus rangos de tolerancia a una o mas variablesambientales.

Dentro de las distribuciones geográficas de los organismos se

representan los rangos de sobrevivencia, crecimiento,reproducción y optimo.



CADA ORGANISMO OCUPA UN



HABITAT DETERMINADO

HABITAT es el lugar donde vive un organismo.

El hábitat puede ser definido a varias escalas temporales yespaciales, Esta definición depende de EL GRANO

AMBIENTAL que se utilice para registrar y definir el hábitat.

Por ejemplo para un ave determinada su hábitat puede ser lazona costera de Chile / La cordillera de la Costa / Las laderasde exposición norte de dicha cordillera / Las zonas conabundante pasto y pocos cactus en dichas laderas.

Incluso se pueden definir hábitat en los cuales los organismosdesarrollan actividades específicas o particulares (e.g., hábitatalimenticio, hábitat reproductivo).



EL NICHO DE UN ORGANISMO SE DEFINE POR LAS



RESTRICCIONES Y COMPROMISOS EN EL USO DELHABITAT.

El CONJUNTO de RANGOS DE TOLERANCIA de TODOS

los factores que determinan las actividades vitales de un organismose denomina NICHO.

El NICHO es la respuesta MULTIFUNCIONAL de losorganismos a los distintos factores que determinan sus aspectosvitales.

Cuando se define el NICHO de una especie ocurre que lasumatoria de las curvas de tolerancia forman unHIPERVOLUMEN.



PROXIMA CLASE…..

La historia de la tierra

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