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UCR- Sede Guanacaste
B-106 Biología General- Grupo 02
Capítulos 45, 47 y 48: Ecología
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ECOLOGÍA DE POBLACIONES
ECOLOGIA: Rama de la Biología que estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con su medio
ambiente
Ciertos principios ecológicos gobiernan el crecimiento y sostenibilidad de todas las poblaciones,
incluyendo la población humana, entendiéndose por población al grupo de individuos de la misma
especie que ocupan una misma área.
Características de las poblaciones incluyen la densidad, distribución, estructura de edad y el tamaño.
1. Densidad: Número de individuos de una especie por unidad de área o volumen
2. Tamaño: Los cambios en el tamaño de una población varían según las tazas de nacimiento y
muerte, y en algunos casos influyen la inmigración y emigración.
Tasa de natalidad :Cantidad de individuos que nacen por unidad de tiempo.
Tasa de mortalidad :Número de individuos que mueren por unidad de tiempo.
3. Distribución: Incluye la distribución espacial de las poblaciones.
•La mayoría de las poblaciones forman AGRUPACIONES en sitios específicos. Por ejemplo
–Especies adaptadas a un conjunto limitado de condiciones
–Muchas especies animales se reúnen en grupos sociales
– Adultos de muchas especies no dispersan sus crías en extensiones muy largas
•Distribución UNIFORME es común donde las condiciones de hábitat son casi uniformes y donde hay
una feroz competencia por recursos o territorio. Ejemplo la distribución de ciertas especies en un
desierto.
•Patrón ALEATORIO es muy raro en la naturaleza. Se da cuando las condiciones del hábitat son casi
uniformes, distribución regular de recursos y los individuos ni se atraen ni se evitan entre sí.
Distribución agrupada Distr. Uniforme Distrib. Al azar o aleatoria
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4. Estructura de edad de la población: Divide la población en categorías de edad: Prereproductiva ,
Reproductiva y postreproductiva.
Diagrama de estructuras de edad. Muestra la distribución de edades de una población. Se pueden
construir diagramas de estructuras de edades de la población, que nos permite conocer el estado de
dicha población. Poblaciones cuya base de estructura de edades es ancha, con respecto a las demás
categorías, es una población sana. Poblaciones con bases angostas no lo es y poblaciones con bases
más angostas que las otras categorías son poblaciones con crecimiento negativo.
El crecimiento poblacional tiene límites. Este depende de los recursos disponibles en
el medio. Cuando existe una gran riqueza de recursos en el medio, una población
puede presentar crecimiento exponencial. Cantidad que aumenta en un porcentaje fijo
durante un intervalo dado.
Cada especie posee un POTENCIAL BIÓTICO específico, que consiste en la capacidad máxima de
reproducción que presentan los individuos de una población en condiciones ideales. Este potencial por
tanto, varía entre especies. En la naturaleza raramente se alcanza., debido a factores limitantes, es decir,
aquellos recursos esenciales en los cuales puede haber escases como: Alimento, refugio, medio
ambiente libre de contaminación…etc.
Crecimiento
exponencial
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Esto significa que existe una RESISTENCIA AMBIENTAL al crecimiento de las poblaciones. Esta
resistencia es la suma de los factores limitantes físicos y biológicos que impiden a una especie
reproducirse hasta alcanzar su velocidad máxima.
Así mismo, todo ambiente puede sostener de manera indefinida un número máximo de individuos,
número que no se puede sobrepasar. A esta capacidad máxima ambiental se le conoce como
CAPACIDAD DE CARGA (K). El crecimiento logístico ocurre cuando el tamaño de la población es
limitado por la capacidad de carga. En este tipo de crecimiento, una población pequeña comienza a
aumentar lentamente, luego crece con rapidez y por último estabiliza su tamaño una vez que se alcanza
la capacidad de carga.
Una población temporalmente puede aumentar sobre la capacidad de carga, sin embargo esto
usualmente es seguido por un aumento dramático en muertes.
Población de renos en la isla St. Matthew.
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Cualquier factor que afecte a los individuos de una población y que varíe con la densidad, es conocido
como control de la población, dependiente de la densidad. Por ejemplo: Enfermedades, competencia,
depredadores, parásitos, efectos tóxicos de productos. Todos estos factores se vuelven más severos
cuando en número de individuos por área o volumen se incrementan, por lo que ayudan a mantener en
un tamaño adecuado dicha población.
También existen factores independientes de la densidad, como son los desastres naturales o cambios
climáticos, los cuales afectan igualmente poblaciones grandes y pequeñas.
Patrones de historia de vida:
Conjunto de adaptaciones que influyen en la sobrevivencia, fertilidad y edad de la primera
reproducción. Varía entre especies y se resume en curvas de vida y tablas de vida.
Las fuerzas evolutivas operan en dos direcciones diferentes: r o k en relación con la probabilidad de
supervivencia de individuos de diferentes especies de plantas y animales.
•Algunas especies siguen una estrategia r. Producen numerosos descendientes, cada uno de los cuales
posee una probabilidad de supervivencia baja, y la especie es poco dependiente del futuro de un
pequeño número de individuos.
• •Otras especies con estrategia K invierten gran cantidad de recursos en unos pocos descendientes, cada
uno de los cuales tiene una alta probabilidad de supervivencia. Esta estrategia puede resultar exitosa
pero hace a la especie vulnerable respecto a la suerte de un pequeño número de individuos.
•Los invertebrados terrestres y acuáticos, muchas especies de peces, producen innumerables
propágulos que se dispersan pasivamente, sufren altas tasas de depredación –estrategia-r. Vs aves y
mamíferos que invierten tiempo y energía en el cuidado de sus hijos, durante períodos prolongados, son
ejemplo de la estrategas K.
Característica Especies r Especies K
Tamaño de la población
Altamente variable; fase
exponencial y extinción
Constante u oscilante
alrededor de K
Mortalidad Impredecible; a veces alta Constante
Curva de sobrevivencia Tipo I Tipo II o III
Competencia
intraespecífica Débil Intensa
Reproducción y
desarrollo Madurez temprana Madurez tardía
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Característica Especies r Especies K
Reproducción y
desarrollo Crecimiento rápido Crecimiento lento
Gran número de hijos Pocos hijos
Poco o ningún cuidado
parental Mucho cuidado parental
Enfasis general Producción Eficiencia
Cantidad de descendencia Calidad de la descendencia
Se pueden construir curvas de sobrevivencia de la población, cuando se estudian individualmente las
probabilidades de sobrevivencia presente en cada categoría de edad de la población en estudio@.
•A continuación los tres tipos de curvas de sobrevivencia que se presentan en la naturaleza.
Curvas de sobrevivencia: Gráfica la supervivencia de una edad específica
Alta supervivencia
hasta una edad
avanzada, luego un
incremento en las
muertes. Ej grandes
mamíferos
Indice de mortalidad
constante en todas las
edades. Ej aves,
mamíferos pequeños
Alto índice de mortalidad a
temprana edad. Ej: Producen
muchas crías y período corto
de crías
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Crecimiento de la población humana
La población actual excede los 7000 millones y continúa aumentando exponencialmente. El porcentaje
de aumento varía entre países.
Como eludimos los controles
•La expansión en nuevos habitats y nuevas zonas climáticas.
•Agricultura aumentó la capacidad de carga; uso de combustible fósil .
•Higiene y medicinas disminuyen el efecto de los controles dependientes de densidad
Crecimiento futuro
•Crecimiento continuo no puede ser sostenido de manera indefinida. Avances en tecnología pueden
aumentar la capacidad de carga .Eventualmente, factores dependientes de la densidad bajarán el
crecimiento
INTERACCIONES EN LA COMUNIDAD
Comunidad: Todas las poblaciones que viven juntas en un hábitat. El tipo de hábitat caracteriza la
estructura de la comunidad.
Entre los factores que caracterizan a la estructura de una comunidad se encuentran:
•Clima y topografía, Alimentos disponibles y recursos, Adaptaciones de especies en la comunidad,
Interacciones entre especies, Llegada y desaparición de especies, Disturbios físicos
HÁBITAT: Ambiente que ocupa una población biológica. Es el espacio que reúne las condiciones
adecuadas para que la especie pueda residir y reproducirse, perpetuando su presencia
NICHO : Suma de actividades y relaciones en las cuales una especie utiliza y asegura los recursos
necesarios para su supervivencia y reproducción. Incluye tanto el hábitat como el papel que
desempeña un organismo dentro de la comunidad y ecosistema al cual pertenece.
RELACIONES EN LOS ECOSISTEMAS
Intraespecíficas : Se establecen entre individuos de una misma especie.
Interespecíficas : Se establecen entre individuos de especies diferentes.
EJEMPLOS DE RELACIONES INTRAESPECÍFICAS
Competencia : Se lucha por un mismo recurso (alimento, refugio, pareja). Este recurso debe ser
escaso. La competencia puede ser por consumo o por interferencia, como cuando hay
enfrentamiento directo entre individuos.
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Inhibición mutua : Se impide el desarrollo de individuos de la misma especie. Se presenta por
ejemplo en especies de coníferas como los pinos. Mantiene una distancia prudencial entre
individuos, reduciendo la competencia por recursos.
Colonias: Los individuos se agrupan para diversas actividades, como reproducción o forrajeo. Se
colabora para defensa contra depredadores, vigilancia y localización y obtención de alimento.
Ejemplo las colonias de gaviotas, las oropéndolas, los cardúmenes de peces y las bandadas de aves
Sociedades: Hay una jerarquización entre los miembros y repartición del trabajo. Por ejemplo, las
hormigas, abejas y termites, en las cuales se da la repartición de tareas. Cada casta tiene funciones
específicas que realizar.
EJEMPLOS DE RELACIONES INTERESPECÍFICAS
Competencia :Individuos de especies diferentes compitiendo por un mismo recurso que puede ser
alimento, refugio.
Formas de Competencia
Los competidores pueden tener igual acceso al recurso; compiten para
explotar el recurso más eficientemente. Un competidor puede ser capaz de
controlar el acceso al recurso, para excluir a otros.
Partición de recursos
Los competidores evidentes pueden tener nichos ligeramente
diferentes. Pueden usar recursos en un tiempo o forma diferente,
minimizando la competencia y permitiendo la coexistencia. Por
ejemplo plantas conviviendo, pero presentando sistemas radicales de
diferente profundidad.
Depredación
Los depredadores son animales que se alimentan de otros organismos vivientes. . Viven libremente; no
residen en/o sobre su presa. Esta relación puede ser de
Carnívoros : depredan sobre otros animales
Herbívoros: animales depredan una planta
Las especies presa presentan diversas estrategias para disminuir los riesgos de depredación. Entre ellos
están:
Camuflaje: presentan coloraciones crípticas, es decir, colores semejantes a los del medio donde
habitan, haciendo que pasen desapercibidos a la vista de los depredadores.
Toxicidad: Esta está asociada a Coloraciones de advertencia, es decir, colores que advierten al
depredador, sobre lo peligrosos que son las posibles presas. Estas coloraciones reciben el
nombre de coloraciones aposemáticas.
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Mimetismo: Se presenta cuando una especie imita físicamente a otra. Se puede dar de dos
tipos:
o Mimetismo batesiano: Cuando una especie no tóxica o peligrosa imita a una que sí lo es.
En este caso, la especie no tóxica debe ser más escaza que la especie tóxica, para que el
proceso de aprendizaje del depredador sea eficiente. Ejemplo las falsas corales que
imitan a las corales verdaderas. La mariposa monarca, altamente tóxica es mimetizada
por la mariposa virrey, la cual es inofensiva.
o Mimetismo mulleriano: Cuando dos o más especies tóxicas presentan patrones de color
similares. Esto incrementa la probabilidad de aprendizaje del depredador, pues aumenta
la probabilidad de un encuentro con una especie tóxica. Ejemplo de esto son las corales
venenosas.
Ranas flecha venenosas. A-C: Dendrobates imitator, D: Dendrobates variabilis, E: Dendrobates fantasticus,
F: Dendrobates ventrimaculatusDendrobates variabilis (Tarapoto), Dendrobates fantasticus (Huallaga
Canyon) and `Dendrobates ventrimaculatus. From: Fig. 1 in Rebecca Symula, Rainer Schulte & Kyle
Summers (2001) Molecular phylogenetic evidence for a mimetic radiation in Peruvian poison frogs supports
a Müllerian mimicry hypothesis. Proceedings of the Royal Society of London B 268: 2415-2421. © The
Royal Society.
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Defensas a la hora de la verdad: algunas especies presa reaccionan de maneras especiales
cuando son capturadas, lo cual puede ayudarlas a escapar. Por ejemplo, la rana toro
(Leptodactylus savagei) emite un sonido muy fuerte cuando es capturada, lo cual asusta a su
depredador, liberándola. Otros anfibios se inflan, lo cual impide que el depredador lo engulla.
Los depredadores también tienen estrategias para acercarse con éxito a la presa. Se presenta un proceso
de coevolución negativa, en donde cualquier adaptación que proteja a la presa podría seleccionar al
depredador que pueda superar esa adaptación. Ellos también pueden presentar camuflaje, por ejemplo,
para pasar desapercibidos por sus presas y así poder acercarse más a ellas y mejorar su éxito de caza.
Otras son muy rápidas, como es el caso de chiita. Las adaptaciones de los depredadores incluyen
sigilo, camuflaje, y formas de evadir repelentes químicos, como es el caso de algunos depredadores que
aprendieron a atacar a los sapos por el vientre, sitio donde no presentan veneno.
Algunos tipos de relaciones interespecíficas, son del tipo de relación Simbiótica la cual se establece
entre especies que viven juntas por al menos una parte del ciclo de vida, para mantener esa relación.
En este tipo de relación al menos una de las dos especies participantes se beneficia. Ejemplos de ellas
son: Comensalismo, mutualismo, parasitismo , protocooperación.
Mutualismo
En este tipo de relación, ambas especies se benefician. Algunas son obligatorias; individuos de
diferentes especies dependen unos de otros. Ejemplos
– Bacteria Rhizobium y las plantas leguminosas: La bacteria fija nitrógeno atmosférico y lo
convierte a formas amoniacales que la planta si puede utilizar. Los azúcares producidos
por la planta los puede utilizar el hongo.
_ Micorrizas: Mutualismo obligatorio entre los hongos y las raíces de plantas. El hongo
abastece de iones minerales a las raíces de las plantas . La raíz suple al hongo de azúcares
producto de la fotosíntesis.
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_ Yucca y la polilla de la Yucca
Ejemplo de un mutualismo obligatorio. Cada especie de Yucca es polinizada sólo por una especie
de polilla. Larvas de la polilla pueden crecer solamente en aquella especie específica de Yucca
_ Planta Acacia y las hormigas. La planta tiene espinas huecas que
sirven de hogar a las hormigas , también la planta forma unas
estructuras alimenticias para las hormigas. Las hormigas que son
muy agresivas protegen a la planta de los depredadores herbívoros y
mantienen los alrededores libres de otras plantas.
_ Relación flor polinizador: la flor generalmente provee una fuente
alimenticia como polen o néctar al agente que llevará su polen a
otras flores de su misma especie para favorecer la reproducción de
la planta
_ Líquen: Asociación mutualista entre hongos y cianobacterias o
algas verdes en la cual el alga fotosintetizadota le da al hongo
azúcares y el hongo absorbe agua y minerales que pone a
disposición del alga.
Protocooperación
Relación simbiótica en la cual ambas especies se benefician pero es una relación pasajera.
Ej la relación entre el pez payaso que acostumbra protegerse entre las anémonas y a la vez la anémona
utiliza nutrientes que se desprenden del alimento del pez.
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Comensalismo
Una especie se beneficia sin causarle daño a la otra. Este es el caso que se establece entre las plantas
como chiras, orquídeas y el árbol en el cual ellas se establecen solo para obtener sitios con mejor
condición lumínica. Otro ejemplo es el caso del pez rémora que acostumbra a ir cerca de peces más
grandes, alimentándose de los sobros de alimentos que estos dejan, sin causarles ningún daño.
Parasitismo
Un ser vivo vive sobre o dentro del cuerpo de otro de cuyos tejidos deriva su alimento, causándole
cierto daño. En este tipo de relación, el parásito debe desarrollar adaptaciones especiales para
sobrevivir y enfrentar las defensas del huésped. Además poseen sistemas digestivos simples, pues
generalmente ingieren los nutrientes ya procesados.
Los endoparásitos viven dentro del huésped como es el caso de las amebas, lombriz intestinales y
solitaria que se alimentan de nutrientes en el intestino del huésped. En este caso, los parásitos deben
evitar ser destruidos por los jugos gástricos del huésped, para lo que han desarrollado cubiertas
corporales resistentes; además poseen ventosas y ganchos con los cuales se adhieren a las paredes
internas del cuerpo.
Lombris intestinal Cabeza de solitaria adherida al intestino
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Los ectoparásitos se alimentan externamente como es el caso de algunos hematófagos (se alimentan de
sangre) como pulga, piojo, garrapata, sanguijuela. Estas especies poseen adaptaciones especiales para
fijarse al cuerpo, como son patas con ganchos en el caso de los piojos, o piezas bucales especializadas
como en el caso de las garrapatas. Las pulgas por el contrario son aplanadas, lo cual les permite
deslizarse con gran facilidad entre los pelos del huésped y escapar a las actividades de asicalamiento
típicas de los huéspedes.
Generalmente la selección natural favorece a los parásitos que no matan a su huésped demasiado rápido
Hongos y Ranas: Los anfibios están desapareciendo aún en
bosques tropicales no dañados. Esto debido a la Infección por un
parásito cítrido (hongo). Es una de las causas de las recientes
muertes masivas que se están presentando a nivel mundial con los
anfibios. El hongo les bloquea la piel, causando problemas
respiratorios ya que estos organismos tienen su intercambio
gaseoso a través de la piel.
Parasitoidismo
A diferencia de los parásitos, los parasitoides siempre matan a su huésped directamente. Son insectos
que colocan sus huevos en el cuerpo de un hospedero. Las larvas se alimentan de ellos hasta matarlos.
Se utilizan en control biológico de plagas, como una alternativa limpia de control de plagas. Este
método reduce las poblaciones de las plagas.
Los controles biológicos efectivos presentan varios atributos:
Están adaptados a un huésped específico y a su hábitat
Son buenos para localizar a sus huéspedes
Quitridiomicosis en Atelopus varius: se pueden ver os esporangios que contienen numerosas zoosporas.
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Tasa de crecimiento de su población es alta en comparación con la del huésped
Su descendencia es buena para dispersarse.
Por ejemplo, los pulgones, atacan plantas de cítricos y otras especies, afectando su productividad. El
incorporar sus parasitoides al ecosistema, reduce a los pulgones a caparazones vacíos, pues el
parasitoide consume por completo al individuo.
ESTABILIDAD DE LAS COMUNIDADES
SUCESIÓN ECOLÓGICA
•Cambio en la composición de especies a lo largo del tiempo. Es un modelo clásico que describe una
secuencia predecible con una comunidad clímax estable.
Tipos de Sucesión.
Sucesión primaria - Cuando se conquista nuevos ambientes. Ej una isla que surge.
Sucesión secundaria – Se conquista de un ambiente donde las comunidades fueron destruidas o
desplazadas. Por ejemplo áreas que fueron deforestadas para extracción de madera o potreros
abandonados.
En los procesos de sucesión ecológica es fundamental la participación de especies pioneras
Son especies que colonizan hábitats estériles, como líquenes, plantas pequeñas con ciclos de vida
breves. Mejora condiciones para otras especies quienes después las reemplazan.
Sucesión primaria Sucesión secundaria
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Comunidad Clímax
Todo proceso sucesional culmina con una comunidad climax, es decir una comunidad con una gama
estable de especies que persiste relativamente sin cambio a lo largo del tiempo.
La sucesión no siempre se mueve predeciblemente hacia una comunidad clímax; otras comunidades
estables podrían persistir. Cambios recurrentes dan forma a la estructura de la comunidad, como la
caída de árboles, lo cual causa parches locales en bosques tropicales. Incendios periódicamente
destruyen matorrales en bosques de secoya, manteniendo una comunidad que no llega al climax.
Ecología de restauración
La restauración natural de una comunidad dañada puede tomar un largo tiempo. La restauración activa
es un intento para reestablecer la biodiversidad en un área. Ecólogos están trabajando activamente en
restaurar arrecifes, pastizales, y humedales.
Inestabilidad de la Comunidad
Los disturbios pueden causar que una comunidad cambie en formas que persisten aún cuando el
cambio es reversible. Los disturbios intermedios son favorables para una mejor biodiversidad, porque
mantienen especies de ambientes alterados, como las especies colonizadoras, con especies de
ambientes estables como las buenas competidoras o especies K.
Existen species que pueden favorecer la diversidad de un ecosistema, manteniendola a niveles altos. A
estas se les llama Especies Clave. Estas especies pueden dictar la estructura de la comunidad.
Remover a una especie clave puede causar cambios drásticos en una comunidad; puede incrementar o
decrecer la biodiversidad. Es el caso de las estrellas de mar que son depredadoras importantes en sus
ecosistemas. El retirar a este depredador de dicho ecosistema hace que las poblaciones de pepinos
incremente, incrementando su impacto sobre las poblaciones de algas del ambiente. Este impacto
reduce la riqueza de algas, reduciendo así la diversidad de todo el ecosistema.
Introducciones de Especies
La introducción en un ecosistema de una especie no nativa puede destruir una comunidad. La
introducción de enemigos no naturales o competidores puede desplazar a las especies nativas. Por
ejemplo, en USA se introdujo una especie de rana con el fin de explotarla comercialmente; sin
embargo, se convirtió en depredadora de las especies de ranas nativas, llevándolas a su extinción local.
Especies en peligro de extinción
Son especies que son extremadamente vulnerable a la extinción, ya sea por poseer una distribución
muy restringuida, o por tener poca capacidad reproductiva, etc.
Cerca del 70 por ciento de las especies en peligro de extinción han sido negativamente afectadas por
competidores exóticos.
Ej Conejos en Australia fueron introducidos para el alimento y caza. Sin depredadores, sus números
subieron. Intentos de control utilizando cercas o virus no han sido hasta ahora exitosos.
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Diversidad por Latitud
La diversidad de la mayoría de los grupos es más
grande en los trópicos; y declina hacia los polos
Esto se debe a que los recursos son abundantes y
confiables, la diversidad de especies se refuerza a
sí misma y la tasa de especiación es más alta en
los trópicos.
ECOSISTEMAS
Ecosistema : Una asociación de organismos y su entorno físico, interconectados por el flujo de
energía constante y el movimiento cíclico de materiales.
En los ecosistemas encontramos dos modos de nutrición:
Autótrofa: Es la capacidad de ciertos organismos de sintetizar todas las sustancias esenciales para su
metabolismo a partir de sustancias inorgánicas, de manera que para su nutrición no necesitan de otros
seres vivos. Los organismos autótrofos capturan la luz solar (plantas, algas, protistas como
dinoflagelados y diatomeas, eubacterias) o energía química (eubacterias) y la convierten en materia
orgánica. Son los productores de los ecosistemas.
Heterótrofa: Los organismos heterótrofos son aquellos que deben alimentarse con las sustancias
orgánicas sintetizadas por otros organismos, ya sean autótrofos o heterótrofos.
Extraen energía de otros organismos o desechos orgánicos.
En esta categoría se incluyen:
i) Consumidores (heterótrofos que se alimentan de células o tejidos de otros organismos).
Aquí encontramos varias categorías:
(a) Consumidores primarios: Son los herbívoros; consumidores que se alimentan de
productos vegetales (hojas, flores, néctar, frutos).
Diversidad de hormigas
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(b) Consumidores secundarios: Son los carnívoros primarios, es decir, los carnívoros
que se alimentan de herbívoros, como los leones que se alimentan de cebras o
ciervos.
(c) Consumidores terciarios: Son los carnívoros secundarios. Estos son los carnívoros
que se alimentan de otros carnívoros. Como por ejemplo el águila que se alimenta
de una serpiente (carnívoro primario o consumidor secundario) que a su vez se
alimenta de roedores (herbívoro).
(d) Omnívoros: son aquellos heterótrofos que se alimentan tanto de organismos
animales como vegetales. Por ejemplo, los osos se alimentan de peces, pero también
lo hacen de frutas y miel.
ii) Descomponedores (heterótrofos como bacterias y hongos, que obtienen carbono y
energía de los productos o restos de organismos y ayudan a reciclar los nutrientes para los
productores de los ecosistemas,
iii) Detritívoros (heterótrofos que se alimentan de partículas en descomposición de materia
orgánica Ej: cangrejos, lombriz de tierra, gusanos redondos.
Modelo Simple de Ecosistema
Cadena Alimentaria: Una secuencia en línea recta
de quién se come a quién. Las cadenas
alimentarias simples son muy raras en la
naturaleza.
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Generalmente se dan redes alimentarias que representan todas las relaciones tróficas posibles en un
determinado ecosistema, donde una misma especie puede servir de alimento a muchas especies
diferentes y a la vez se puede alimentar de diversas fuentes.
Pérdida de Energía : La transferencia de energía en los ecosistemas no es 100% eficiente entre los
niveles tróficos. Un porcentaje de energía se pierde en cada transferencia, pasando solamente un 10%
de la energía de un nivel a otro. La pérdida de energía limita el número de niveles tróficos del
ecosistema y a cantidad de individuos por nivel. Los niveles superiores tienen pocos individuos
comparado con los superiores. En general, sólo un 10% de la energía almacenada en una planta se
convierte en biomasa animal en el herbívoro que come esa planta. Se encuentra una relación semejante
en cada nivel sucesivo.
Productividad Primaria: Cantidad de energía almacenada por la comunidad vegetal a lo largo de un
período de tiempo dado. Factores que afectan la productividad primaria: variación estacional, variación
por hábitat. La productividad neta es una medida de la tasa a la cual los organismos almacenan energía,
que luego queda a disposición de los organismos del siguiente nivel trófico.
Cuanto más hostiles son las condiciones ambientales, más lento será el crecimiento de las plantas y
menor será la productividad primaria. Así, los bosques tropicales húmedos son más productivos que
los bosques secos tropicales.
La productividad la podemos medir en biomasa: Cantidad de materia orgánica presente en una
determinada región geográfica.
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Pirámide de biomasa: Forma de representar los aspectos cuantitativos de las relaciones tróficas en un
ecosistema.
En cada nivel trófico, la energía total recibida del nivel previo, es utilizada en funciones metabólicas.
Esta energía es liberada como calor y liberada al ecosistema. Eventualmente, toda la energía es liberada
como calor.
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
El flujo de nutrientes viaja del ambiente a los organismos vivos y de regreso al ambiente
Los ciclos biogeoquímicos se pueden agrupar en tres categorías:
Ciclo Hidrológicos : Agua (oxígeno,hidrógeno)
Ciclo Atmosféricos : ciclo del Nitrógeno y ciclo del carbón
Ciclos Sedimentarios : ciclos del Fósforos y sulfuro
Ciclo Hidrológico
El ciclo del agua es el proceso de circulación del agua en el cual hay una intervención mínima de
reacciones químicas del agua; solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado físico.
La mayor parte de la masa del agua se encuentra en forma líquida sobre los oceános y mares y en
menor medida en forma de agua subterránea o de agua superficial (en ríos y arroyos). El segundo
depósito por su importancia es el del agua acumulada como hielo sobre todo en los casquetes glaciares
antártico y groenlandés. Por último, una fracción menor está presente en la atmósfera como vapor o, en
estado líquido como nubes. Esta fracción atmosférica es muy importante para el intercambio entre
Pirámides de biomasa para:
a) plantas y animales de un
campo en Georgia, EEUU y
b) plancton del Canal de la
Mancha.
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depósitos y para la circulación horizontal del agua, de manera que se asegura un suministro permanente
a las regiones de la superficie continental alejadas de los depósitos principales.
Ciclo del Carbono
El carbono se mueve a través de la atmósfera y las redes alimenticias en su camino hacia y desde el
océano, sedimentos y rocas. Los sedimentos y las rocas son los depósitos principales. El dióxido de
carbono (CO2) es la forma más abundante de carbono en la atmósfera. Este entra en la atmósfera por:
respiración aeróbica, acción volcánica, quema de combustibles fósiles (petroleo) y maderas. A su vez
es eliminado de la atmósfera a través de la fotosíntesis.
Es un ciclo biogeoquímico de
gran importancia para la
regulación del clima de la
Tierra y en él se ven
implicadas actividades
básicas para el sostenimiento
de la vida, debido a que de él
depende la producción de
materia orgánica que es el
alimento básico y
fundamental de todo ser vivo.
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Efecto Invernadero
Los gases que componen la atmósfera producen un efecto invernadero, reduciendo el escape del calor
del sol y permitiendo así que el planeta mantenga una temperatura acorde con la vida. Un incremento
en los gases de invernadero está asociado a un incremento en el calentamiento del planeta, lo cual
puede tener consecuencias graves sobre la biodiversidad. La temperatura se incrementará, afectando la
precipitación, la eficiencia en el uso del agua por parte de las plantas, incrementará el nivel del mar con
sus consecuencias, etc.
Concentración del CO2
Los niveles de dióxido de carbono varían con la estación. El nivel promedio esta aumentando
constantemente. Quema de combustibles fósiles y la deforestación han contribuido a este incremento.
Otros Gases Invernadero son:
Clorofluorocarbonos (CFC) – gases sintéticos usados en plásticos y en refrigeración. Produce
ruptura en las moléculas de ozono (O3), destruyendo así la capa de ozono y permitiendo la
entrada de los letales rayos ultravioleta.
Metano - producido por las termitas y bacterias anaeróbicas. También liberados en los
excrementos del ganado.
Oxido Nitroso – producidos por bacterias, fertilizantes y desechos animales.
UCR- Sede Guanacaste
B-106 Biología General- Grupo 02
Capítulos 45, 47 y 48: Ecología
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Impacto Humano
La actividad humana incrementa la tasa de pérdida de nitrógeno debido a la deforestación de bosques y
pastizales. El contenido de nitrógeno en el agua y aire incrementa por el uso de fertilizantes y la quema
de combustibles fósiles. Poco o mucho nitrógeno compromete el crecimiento de las plantas
Amplificación Biológica
Es un proceso común en la naturaleza. Ej. Una sustancia no degradable o que se degrada lentamente,
se va concentrando cada vez más en los tejidos de organismos localizados en los niveles tróficos más
altos de la red alimenticia. Esto causa serios problemas, pues niveles altos de contaminantes en el
cuerpo, tiene consecuencias graves en el funcionamiento del individuo.
Ejemplo: DDT en redes alimentarias. El DDT es un pesticida sintético prohibido su uso en USA desde
1970. Las aves que son carnívoros acumulan DDT en sus tejidos, produciendo cascarones de huevos
quebradizos, como se reportó en los pelícanos costarricenses.