CAPITULO II La tierra, Planeta Vivo: La Biosfera o Ecosfera Ecología y economía tienen en común el prefijo OIKOS, la casa, la gran casa GAIA, donde vive la diversa familia humana en relación con el medio ambiente, que incluye los elementos abióticos y las comunidades bióticas, interrelacionados en la gran unidad cósmica. Todos estos elementos y comunidades, son el producto de un proceso dinámico geobiológico, que ha determinado una alta diversidad de sistemas naturales y culturales a través de 2.500 millones de años de la historia de la vida. La presencia de las comunidades humanas y la apropiación del territorio con sus diferentes sistemas de producción, en las etapas de organización social han generado intervenciones culturales, que no sólo han despejado incógnitas de la naturaleza para un bienestar humano, sino que también, algunas veces, han impactado ese OIKOS, especialmente en los últimos 10 a 15.000 años con la invención de la agricultura y sus posteriores concentraciones humanas. El OIKOS dentro del ambiente se da en forma natural a través de los elementos vitales, especialmente con el agua y la energía solar, elementos básicos para el funcionamiento de toda la trama ecocultural. La ecología es una ciencia totalizadora de las ciencias naturales, cuyas concepciones también han tenido un proceso histórico, para en las últimas décadas integrarla al pensamiento sociocultural y determinar que su estudio incluye al hombre como un ser biótico y cultural en el proceso de la economía de la naturaleza.

Por otra parte, la ecología es la "ciencia sobre las interrelaciones entre los organismos y el medio ambiente", los ORGANISMOS son todos los seres de la tierra que se caracterizan por tener metabolismo y ser capaces de reproducir a sus semejantes. Mientras que el AMBIENTE, es el medio que rodea a estos organismos y con el cual ellos entran en contacto: El agua, el suelo, el aire, la nieve, el calor, el frío, el viento, los enemigos y los parásitos, los amigos y los seres semejantes.... Pero no olvidemos tampoco el SOL, sin este no pude haber organismos, ni ambiente, ni nada vivo en la tierra, pues esta estrella de 15.000 millones de años "es la fuente de todo lo vivo", es por esto que la ecología se interesa por los resultados de la fotosíntesis. La síntesis orgánica de los compuestos formadores y sostenedores de la vida en este planeta multicolor, se da a través del pigmento clorofílico, propio de las plantas verdes, que bajo la influencia de los rayos lumínicos y mediante reacciones químicas forma la sustancia orgánica de las plantas y desprende anhídrido carbónico y oxígeno.

Vemos entonces, en esta simple reacción físico - química cómo el sol y el agua, son elementos indispensables para la producción de BIOMASA, pero además en este proceso, las plantas liberan aire limpio, el oxigeno que todos los organismos necesitamos para vivir.

Pero falta otro elemento fundamental, la TIERRA, el suelo donde se encuentran los elementos químicos como el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el calcio y el magnesio, entre otros, que disueltos en el agua, penetran por las raíces y ascienden por las arterias hasta las hojas, que son las fábricas de la "economía de la naturaleza". Es por esto, que a las plantas verdes se les denomina LOS PRODUCTORES PRIMARIOS y a todos los demás organismos CONSUMIDORES, de primer orden como los herbívoros, de segundo orden o carnívoros, de tercer orden como los humanos. Es decir que toda la TIERRA se puede representar en forma de un enorme ACUMULADOR conectado a una potentísima fuente de ENERGIA -EL SOL-, que produce 83.000 millones de toneladas al año de sustancias orgánicas (LA BIOMASA DEL PLANETA), cerca de 53.000 millones se forma en los continentes y el resto en mares y océanos, convirtiéndose en el capital básico de la humanidad. Así para obtener 1 K. de carne de res, se necesita de 70 a 90 Kg de hierba, es decir que los animales domésticos consumidores de alimentos vegetales, son unos derrochadores de energía, pero se han convertido en el caso del ganado vacuno en fuente de altos ingresos económicos, que algunos hombres propietarios de grandes haciendas o latifundios, en los valles o páramos de nuestras cordilleras andinas, en los Llanos Orientales y en las Costas, se han apropiado ante la hambruna de la humanidad. Por otra parte aunque el origen del término ecología es dudoso, en general se acepta que fue el biólogo alemán Ernst Haeckel el primero que lo definió en el siguiente enunciado:

Esta cita apareció en un trabajo de Haeckel en 1870, aunque parece que empleó el término por primera vez en 1866,aproximadamente siete años antes, el zoólogo francés IsodoreGeoffroySt. Hilaire había propuesto el término etología para «el

estudio de las relaciones de losorganismos dentro de la familia y la sociedad en el conjunto y en la comunidad», y al mismo tiempo, el naturalista inglés St. George Jackson Mivart acuñó el término hexicología, que definió en 1894 como «dedicada

al estudio de las relaciones que existen entre los organismosy su medio, considerando la naturaleza de la localidad en que habitan, las temperaturas eiluminación que les acomodan y sus relaciones con otros organismos como enemigos, rivales obenefactores accidentales e involuntarios». La gran influencia del primero, explica la poca aceptación de los términos etología y hexicologíay la adopción común del término ecología y el de etología convertido en sinónimo de estudio del comportamiento animal. La definición de Haeckel, que implica el concepto de interrelaciones entre los organismos y el ambiente, ha sido objeto de interpretaciones algo distintas y quizá

más profundas desde 1900. Por ejemplo, el ecólogo inglés Charles Elton la definió como la «historia natural científica» que se ocupa de la «sociología y economía de los animales». Un norteamericano especialista en ecología vegetal, Frederick Clements, consideraba que la ecología era «la ciencia de la comunidad», y el ecólogo contemporáneo Eugene Odum la ha definido ampliamente, como «el estudio de la estructura y función de la naturaleza». Independiente de dar una definición precisa, la esencia de la ecología se encuentra en la infinidad de mecanismos abióticos y bióticos e interrelaciones implicadas en el movimiento deenergía y nutrientes, que regulan la estructura y la dinámica de la población y de la comunidad.Como muchos de los campos de la biología contemporánea, la ecología es multidisciplinaria y su campo es casi ilimitado. Este punto ha sido claramente expresado por el ecólogo inglés A. Macfadyen:

Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio:

1. Autoecología, el estudio de especies individuales en sus múltiples relaciones con el medio ambiente; y 2. Sinecología, el estudio de comunidades, es decir medios ambientes individuales y las relaciones entre las especies que viven allí. Es conveniente aclarar que en Europa, especialmente en Francia, el término ecología se restringe al estudio de los componentes abióticos y se emplea el de Biocenología(de bios= vida y koinotes= comunidad) para nuestro concepto de ecología. Los estudios ecológicos pueden enfocarse sobre las relaciones entre los organismos individuales y las características físicas y químicas de su ambiente (ecología fisiológica). Corrientemente, se estudia en el laboratorio la tolerancia de un organismo a un rango de factores (por ejemplo, salinidad o temperatura); luego se trata de relacionar estos resultados con la distribución del organismo en condiciones naturales. Un ecólogo puede estudiar el comportamiento de los individuos. Algunas conductas estudiadas serían, las técnicas de recolección de alimentos por los individuos, las adaptaciones de supervivencia ante la depredación, y el cortejo. Esta área es llamada, frecuentemente, ecologíael comportamiento. Un estudio equivalente en plantas sería, la medición de las respuestamorfológica de la planta al cambio ambiental. Tomado de www.jmarcano.com/nociones/quees2.html En síntesis, la ecología es una ciencia o área especial del conocimiento, que se define por tener un objeto u objetos propios, y en menor grado, por tener una metodología particular. El objeto de estudio de la ecología de acuerdo a las definiciones anteriores se localiza dentro de las ciencias biológicas, dentro de los

niveles de organización de la naturaleza viviente, lo que le permite diferenciarla claramente de otras ramas de la ciencia.

Es al interior de los ecosistemas donde se estudia las interrelaciones entre organismos y medio ambiente, que determinan su distribución y abundancia y es el ecosistema la unidad de estudio de la naturaleza, cuya estructura y función estudia la Ecología. Colocar aquí las definiciones de ecosistema 2.1 ECOLOGÍA DE LAS POBLACIONES Puede definirse la población como un grupo de organismos de la misma especie que ocupan un área dada. Posee características, función más bien del grupoen su totalidad que de cada uno de los individuos, como densidad de población, frecuencia de nacimientos y mortalidad, distribución por edades, ritmo de dispersión, potencial biótico y forma de crecimiento. Si bien los individuos nacen y

mueren, los índices de natalidad y mortalidad no son característica del individuo sino de la población global. La ecología moderna trata especialmente de comunidades y poblaciones; el estudio de laorganización de una comunidad es un campo particularmente activo en la actualidad. Lasrelaciones entre población y comunidad son a menudo más importantes para determinar laexistencia y supervivencia de organismos en la naturaleza que los efectos directos de losfactores físicos en el medio ambiente. Uno de sus atributos importantes es la densidad, o sea el número de individuos que habitan en una unidad de superficie o de volumen. La densidad de población es con frecuencia difícil de medir en función del número de individuos, pero se calcula por medidas indirectas como, los insectos atrapados por una hora en una trampa. La gráfica en la que se inscribe el número de organismos en función del tiempo es llamada curva de crecimiento de población, las cuales son características de las poblaciones, no de especies aisladas, y sorprende su similitud entre las poblaciones de casi todos los organismos desde las bacterias hasta el hombre. La tasa de nacimientos o natalidad, de una población es simplemente el número de nuevos individuos producidos por unidad de tiempo. La tasa de natalidad máxima es el mayor número de organismos que podrían ser producidos por unidad de tiempoen condiciones ideales, cuando no hay factores limitantes. La mortalidad se refiere a los individuos que mueren por unidad de tiempo. Hay una mortalidad mínima teórica, la cual es el número de muertes que ocurrirían en condiciones ideales, consecutivas exclusivamente a las alteraciones fisiológicas que acompañan el envejecimiento.

Disponiendo en gráfica el número de supervivientes de una población contra el tiempo se obtiene la curva de supervivencia. De esas curvas puede deducirse el momento en que una especie particular es más vulnerable. Como la mortalidad es más variable y más afectada por los factores ambientales que por la natalidad, estos tienen una enorme influencia en la regularización del número de individuos de una población. Los ecólogos emplean el término potencial biótico o potencial reproductor para expresar lacultad privativa de una población para aumentar el número, cuando sea estable la proporciónde edades y óptimas las condiciones ambientales. Cuando el ambiente no llega a ser óptimo, el ritmo de crecimiento de la población es menor, y la diferencia entre la capacidad potencial deuna población para crecer y lo que en realidad crece es una medida de la resistencia delambiente. 2.2

COMUNIDADES BIÓTICAS

Se llama comunidad biótica al conjunto de poblaciones que viven en un hábitat o zona definida que puede ser amplia o reducida. Las interacciones de los diversos tipos de organismosconservan la estructura y función de la comunidad y brindan la base para la regularizaciónecológica de la sucesión en la misma. El concepto de que animales y vegetales viven juntos,en disposición armónica y ordenada, no diseminados al azar sobre la superficie de la Tierra, esuno de los principios importantes de la ecología. Aunque una comunidad puede englobar cientos de miles de especies vegetales y animales, muchas son relativamente poco importantes, de modo que únicamente algunas, por su tamaño y actividades, son decisivas en la vida del conjunto. En las comunidades terrestres las especies dominantes suelen ser vegetales por dar

alimento y ofrecer refugio a muchas otras especies dando como resultado que algunas comunidades sean denominadas por sus vegetales dominantes, como robledal, pinar, cafetal, guadual, platanar y otras. Comunidades acuáticas que no contienen grandes plantas conspicuas se distinguen generalmente por alguna característica física: comunidad de corrientes rápidas, comunidad de lodo plano y comunidad de playa arenosa. En investigaciones ecológicas es innecesario considerar todas las especies presentes en una comunidad. Por lo general, un estudio de las principales plantas que controlan la comunidad, las poblaciones más numerosas de animales y las relaciones energéticas fundamentales (cadenas alimenticias) del sistema definirán las relaciones ecológicas existentes en la comunidad. Por ejemplo, al estudiar un lago se investigarían primero las clases, distribucióny abundancia de plantas productoras importantes y los factores físicos y químicos del medio ambiente que podrían ser limitadores. Luego, se determinarían las tasas de reproducción, tasas de mortalidad, distribuciones por edad y otras características de población de los peces importantes para la pesca. Un estudio de las clases, distribución y abundancia de consumidores primarios y secundarios del lago, que constituyen el alimento de los peces de pesca, y la naturalezade otros organismos que compiten con estos peces por el alimento, aclararía las cadenas alimenticias básicas del lago. Estudios cuantitativos de éstos revelarían las relaciones enérgicas básicas del sistema y mostrarían con qué eficacia está siendo convertida la energía luminosa incidente en el productofinal deseado, la carne del pez de pesca. Basándose en éste conocimiento, podríaadministrarse inteligentemente el lago para aumentar la producción de peces.

2.3

REDES

TRÓFICAS,

CADENAS

ALIMENTARIAS,

BIOMASA

Y

ENERGÍA Se

estima

que

el

índice

de

aprovechamiento

de

los

recursosen

los

ecosistemasterrestres es como máximo del 10 %, por lo cual el número de eslabones en una cadena alimentaria ha de ser, por necesidad, corto. Sin embargo, un estudio de campo y el conocimiento más profundo de las distintas especies nos revelará que esa cadena trófica es únicamente una hipótesisde trabajo y que, a lo sumo, expresa un tipo predominante de relación entre varias especies de un mismo ecosistema. La realidad es que cada uno de los eslabones mantiene a su vez relaciones con otras especies pertenecientes a cadenas distintas. Es como un cable de conducción eléctrica, que al observador alejado le parecerá una unidad, pero al aproximarnos veremos que dicho cable consta a su vez de otros conductores más pequeños, que tampoco son una unidad maciza. Cada uno de estos conductores estará formado por pequeños filamentos de cobrey quienes conducen la electricidad son en realidad las diminutas unidades que conocemos como electrones, componentes de los átomos que constituyen el elemento cobre. Pero hay queponer de relieve una diferencia fundamental, en el cable todas las sucesivas subunidades van en una misma dirección, pero en la cadena trófica cada eslabón comunica con otros que a menudo se sitúan en direcciones distintas. La hierba no sólo alimenta a la oveja, sino también al conejo y al ratón, que serán presa de un águila y un búho, respectivamente. La oveja no tiene al lobo como único enemigo, aunque sea el principal. El águila intentará apoderarse de sus crías y, si hay un lince en el territorio, competirá con el lobo, que en caso de dificultad no dudará en alimentarse también de conejos.

De este modo, la cadena original ha sacado a la luz la existencia de otras laterales y entre todas han formado una tupida maraña de relaciones interespecíficas. Esto es lo que se conocecon el nombre de redtrófica. La red da una visión más cercana a la realidad que la simple cadena. Nos muestraque cada especie mantiene relaciones de distintos tipos con otros elementos del ecosistema: la planta no crece en un único terreno, aunque en determinados suelosprospere con especial vigor. Tampoco, en general, el herbívoro se nutre de una única especie vegetal y él no suele ser tampoco el componente exclusivo de la dieta del carnívoro. La red trófica, contemplando un único pero importante aspecto de las relaciones entre los organismos, nos muestralo importante que es cada eslabón para formar el conjunto global del ecosistema. La transferencia de la energía alimenticia desde su origen en las plantas a través de una sucesión de organismos, cada uno de los cuales devora al que le precede y es devorado a su vez por el que le sigue, se llama cadena alimenticia. El número de eslabones de la cadena debe ser limitado a no más de cuatro o cinco, precisamente por la gran degradación de la energía en cada uno. El porcentaje de la energía de los alimentosconsumida que se convierte en material celular nuevo es el porcentaje eficaz de transferencia de energía. El flujo de energía en los ecosistemas, procedente de la luz solar por medio de la fotosíntesisen los productores autótrofos, y a través de los tejidosde herbívoros como

consumidores

primarios,

y

de

los

carnívoros

como

consumidores

secundarios, determina el peso total y número (biomasa) de los organismos en cada nivel del ecosistema. Este flujo de energía disminuye notablemente en cada paso sucesivo de nutrición por pérdida de calor en cada transformación de la energía, lo cual a su vez disminuye la biomasa en cada escalón.

Algunos animales sólo comen una clase de alimento, y por consiguiente, son miembros de una sola cadena alimenticia. Otros, comen muchas clases y no sólo son miembros de diferentes cadenas alimenticias, sino que pueden ocupar diferentes posiciones en las distintas cadenas. Un animal puede ser un consumidor primario en una cadena, comiendo plantas verdes, pero un consumidor secundario o terciario en otras cadenas, comiendo animales herbívoros u otros carnívoros. El hombre es el final de varias cadenas alimenticias; come pescados grandes que comieron otros peces pequeños, que se alimentaron de invertebrados que a su vez se nutrieron de algas. La magnitud final de la población humana (o la población de cualquier animal) está limitada por la longitud de nuestra cadena alimenticia, el porcentaje de eficaciade transferencia de energía en cada eslabón de la cadena y la cantidad de energía luminosa que cae sobre la Tierra. El hombre nada puede hacer para aumentar la cantidad de energía luminosa incidente, y muy poco para elevar el porcentaje de eficacia de transferencia de energía, por lo que sólo podrá aumentar el aporte de energía de los alimentos, acortando la cadena alimenticia, es decir, consumiendo productores primarios, vegetales y no animales. En los países superpoblados como China e India, sus pobladores son principalmente vegetarianos porque así la cadena alimenticia es más corta y un área determinada de terreno puede de esta forma servir de sostén al mayor número de individuos.

Todas las plantas compiten por la luz solar, los minerales del suelo y el agua, pero lasnecesidades de los animales son más diversas y muchos de ellos dependen de un tipodeterminado de alimento. Los animales que se alimentan de vegetales son los consumidores primarios de todas las comunidades; a su vez, ellos sirven de alimento a otros animales, losconsumidores secundarios, que también son consumidos por otros; así, en un sistemaviviente pueden reconocerse varios niveles de alimentación o niveles tróficos. Los productores son los organismos autótrofos y en especial las plantas verdes, que ocupan el primer niveltrófico; los herbívoros

o

consumidores

primarios

ocupan

el

segundo

nivel,

y

así

sucesivamente.La muerte tanto de plantas como de animales, así como los productosde desecho de la digestión, dan la vida a los descomponedores o desintegradores, los heterótrofos que se alimentan de materia orgánica muerta

o en descomposición procedente de los productores y los consumidores, que son principalmente bacterias y hongos. De modo que la energía procedente originariamente del sol pasa a través de una red de alimentación, las cuales normalmente están compuestas por muchas cadenas de alimentaciónentrelazadas, que representan vías únicas hasta la red. Cualquier red o cadena dealimentación es esencialmente un sistema de transferencia de energía. Las numerosascadenas y sus interconexiones contribuyen a que las poblaciones de presas y depredadores seajusten a los cambios ambientales y, de este modo, proporcionan una cierta estabilidad alsistema. Con relación a la biomasa y la energía, la red alimentaria de cualquier comunidadpuede ser concebida como una pirámide en la que cada uno de los escalones es más pequeño que el anterior, del cual se alimenta. En la base están los productores, que se nutren de los mineralesdel suelo, en parte procedentes de la actividad de los organismos descomponedores, y a continuación se van sucediendo los diferentes niveles de consumidores primarios, secundarios, terciarios, etc. Los consumidores primarios son pequeños y abundantes, mientras que los animales de presa de mayor tamaño, que se hallan en la cúspide, son relativamente tan escasos que ya no constituyen una presa útil para otros animales.

La biomasa es la cantidad total de materia viviente, en un momento dado, en un área determinada o en uno de sus niveles tróficos, y se expresa en gramos de carbono, o en calorías, por unidad de superficie. Las pirámides de biomasa son muy útiles para mostrar la biomasa en un nivel trófico. El aumento de biomasa en un período determinado recibe el nombre de producción de un sistema o de un área determinada. La transferencia de energía de un nivel trófico a otro no es totalmente eficiente. Los productores gastan energía para respirar, y cada consumidor de la cadena gasta energíaobteniendo el alimento, metabolizándolo y manteniendo sus actividades vitales. Esto explicapor qué las cadenas alimentarias no tienen más de cuatro o cinco miembros: no hay suficienteenergía por encima de los depredadores de la cúspide de la pirámide como para mantener otronivel trófico. 2.4

ECOSISTEMAS

Los ecólogos modernos emplean el término ecosistema para indicar una unidad natural de elementos físicos y bióticos, con interacciones mutuas para mantener un sistema estable, en el cual el intercambio de sustancias entre los elementos es de tipo circular. Un ecosistema puede ser tan grande como el océano o una selva andina, o uno de los ciclos de los elementos, o tan pequeño como un acuario que contiene peces tropicales, plantas verdes y caracoles. Un ejemplo clásico de un ecosistema bastante compacto para ser investigado en detallecuantitativo es una laguna o un estanque, la parte física del lago comprende el agua, eloxígeno disuelto, el bióxido de carbono, las sales inorgánicas como fosfatos y cloruros desodio, potasio y calcio, y muchos compuestos orgánicos. Los organismos

vivos

puedensubdividirse

en

productores,

consumidores

y

desintegradotes, según su papel que contribuye aconservar la función ecosistémica como un todo estable de interacción mutua. En primer lugar, existen organismos productores; como las plantas verdes que puedenfabricar compuestos orgánicos a partir de sustancias inorgánicas sencillas por fotosíntesis. Enun lago, hay dos tipos de productores: las plantas mayores que crecen sobre la orilla o flotanen aguas poco profundas, y las plantas flotantes microscópicas, en su mayor parte algas, quese distribuyen por todo el líquido, hasta la profundidad máxima alcanzada por la luz. Estasplantas pequeñas, designadas colectivamente con el nombre de fitoplancton, no suelen servisibles, salvo si las hay en gran cantidad, en cuyo caso determinan al agua un color verdoso.Suelen ser bastante más importantes como productoras de alimentos para el lago que lasplantas visibles. Los organismos consumidores son heterótrofos, por ejemplo, insectos y sus larvas,crustáceos, peces y tal vez algunos bivalvos de agua dulce. Los

consumidores primarios sonlos que ingieren plantas; los secundarios, los carnívoros que se alimentan de los primarios, yasí sucesivamente. Podría haber algunos consumidores terciarios que comieran a losconsumidores secundarios carnívoros. El ecosistema se completa con organismos descomponedores, bacterias y hongos, quedesdoblan los compuestos orgánicos de células procedentes del productor muerto yorganismos consumidores en moléculas orgánicas pequeñas, que utilizan como saprófitos, oen sustancias inorgánicas que pueden usarse como materia prima por las plantas verdes. Aún el ecosistema más grande y más completo puede demostrarse que está constituido por losmismos componentes: organismos productores, consumidores y desintegradores, ycomponentes inorgánicos. La estructuración de un ecosistema consta de la biocenosis oconjunto de organismos vivos de un ecosistema, y el biótopo o medio ambiente en que vivenestos organismos. La Productividad de los ecosistemas es una característica de las poblaciones que sirve tambiéncomo índice importante para definir el funcionamiento de cualquier ecosistema. Su estudiopuede hacerse a nivel de las especies, cuando interesa su aprovechamiento económico, o deun medio en general. Las plantas, como organismos autótrofos, tienen la capacidad de sintetizar su propia masacorporal a partir de los elementos y compuestos inorgánicos del medio, en presencia de aguacomo vehículo de las reacciones y con la intervención de la luz solar como aporte energéticopara éstas. El resultado de esta actividad, es decir los tejidos vegetales, constituyen laproducción primaria. Más tarde, los animales comen las plantas y aprovechan esoscompuestos orgánicos para crear su propia estructura corporal, que en algunas circunstanciasservirá también de alimento a otros animales. Eso es la producción secundaria.

En ambos casos, la proporción entre la cantidad de nutrientes ingresados y la biomasaproducida nos dará la llamada productividad, que mide la eficacia con la que un organismopuede aprovechar sus recursos tróficos. Pero el conjunto de organismos y el medio físico en elque viven forman el ecosistema, por lo que la productividad aplicada al conjunto de todos ellosnos servirá para obtener un parámetro con el que medir el funcionamiento de dicho ecosistemay conocer el modo en que la energía fluye por los distintos niveles de su organización. La productividad es uno de los parámetros más utilizados para medir la eficacia de un ecosistema, calculándose ésta en general como el cociente entre una variable de salida y otra de entrada. La productividad se desarrolla en dos medios principales, las comunidades acuáticas y las terrestres. 2.5

HÁBITAT Y NICHO ECOLÓGICO

Para describir las relaciones ecológicas de los organismos resulta útil distinguir entre dónde vive un organismo y lo que hace como parte de su ecosistema. Dos conceptos fundamentalesútiles para describir las relaciones ecológicas de los organismos son el hábitat y el nichoecológico. El hábitat de un organismo es el lugar donde vive, su área física, alguna parteespecífica de la superficie de latierra, aire, suelo y agua. Puede ser vastísimo, como el océano,o las grandes zonas continentales, o muy pequeño, y limitado como la parte inferior de un leñopodrido, pero siempre es una región bien delimitada físicamente, en un hábitat particularpueden vivir varios animales o plantas. En cambio, el nicho ecológico es elestado o el papel de un organismo en la comunidad o el ecosistema. Depende de las adaptaciones estructurales del organismo, de sus respuestas fisiológicas y su conducta. Puede ser útil considerar al hábitat como la dirección de un organismo (donde vive) y al nicho ecológico

como su profesión (lo que hace biológicamente). El nicho ecológico no es un espacio demarcado físicamente, sino una abstracción que comprende todos los factores físicos, químicos, fisiológicos y bióticos que necesita un organismo para vivir. Para describir el nicho ecológico de un organismo, es preciso saber qué come y qué lo come a él, cuáles son sus límites de movimiento y sus efectos sobre otros organismos y sobre partes no vivientes del ambiente. Una de las generalizaciones importantes de la ecología es que dos especies no pueden ocupar el mismo nicho ecológico. Una sola especie puede ocupar diferentes nichos en distintas regiones, en función de factores como el alimento disponible y el número de competidores. Algunos organismos como los animales con distintas fases en su ciclo vital, ocupan sucesivamente nichos diferentes. Un renacuajo es un consumidor primario, que se alimenta de plantas, pero la rana adulta es un consumidor secundario y digiere insectos y otros animales. En contraste, tortugas jóvenes de río son consumidores secundarios, comen caracoles, gusanos e insectos, mientras que las tortugas adultas son consumidores primarios y se alimentan de plantas verdes como apio acuático. 2.6

RELACIONES INTRA E INTERESPECÍFICAS

A nivel unicelular, tanto en organismos animales como vegetales, las relaciones entre los distintos individuos presentes en un medio determinado vienen condicionadas principalmente por factores físicoquímico, pues al ser su hábitat generalmente el agua, donde suelen formar parte del plancton, la rápida multiplicación de estos organismos puede provocar a veces en ambientes reducidos una cantidad excesiva de residuos metabólicos o un agotamiento total

del oxígeno disuelto que provoque su muerte. La relación entre cada organismo unicelular viene mediada por el medio común que comparten, al que vierten sus metabolitos y del que reciben los de otros organismos. En el caso de los organismos de mayor complejidad biológica, cualquier relación entre individuos de una misma especie lleva siempre un componente de cooperación y otro de competencia, con predominio de una u otra en casos extremos. Así, en una colonia de pólipos la cooperación es total, mientras que animales de costumbres solitarias, como la mayoría de las musarañas, apenas permiten la presencia de congéneres en su territorio fuera de la época reproductora. La colonia es un tipo de relación que implica estrecha colaboración funcional e incluso cesión de la propia individualidad. Los corales de un arrecife se especializan en diversas funciones: hay individuos provistos de órganos urticantes que defienden la colonia, mientras que otros se encargan de obtener el alimento y otros de la reproducción; este tipo de asociación es muy frecuente también en las plantas, sobre todo las inferiores, como los líquenes. En los vegetales superiores, debido a la incapacidad de desplazamiento, surgen formaciones en las que el conjunto crea unas condiciones adecuadas para cada individuo, por lo que se da una cooperación ecológica, al tiempo que se produce competencia por el espacio, impidiendo los ejemplares de mayor tamaño crecer a los plantones de sus propias semillas. En el reino animal nos encontramos con sociedades, como las de hormigas o abejas, con una estricta división del trabajo, en todos estos casos, el agrupamiento sigue una tendencia instintiva automática. A medida que se asciende en la escala zoológica

encontramos

que,

además

de

ese

componente

mecánico

de

agrupamiento, surgen relaciones en las que el comportamiento o la etología de la

especie desempeñan unpapel creciente. Los bancos de peces son un primer ejemplo. En las grandes colonias de muchas aves (flamencos, gaviotas, pingüinos, etc.), las relaciones entre individuos están ritualizadas para impedir una competencia perjudicial. Algo similar sucede en los rebaños de mamíferos, entre muchos carnívoros y, en grado máximo entre los primates, aparecen los grupos familiares que regulan las relaciones intraespecíficas y en este caso factores como el aprendizaje de las crías, el reconocimiento de los propios individuos y otros aspectos de los que estudia la etología pasan a ocupar un primer plano. En el caso de las Relaciones interéspecíficas prima el interés por el alimento o el espacio, aunque en muchas ocasiones, para conseguir unos fines se recurra a compromisos que se manifiestan en asociaciones del tipo de una simbiosis.Dentro de este caso se incluyen todas aquellas relaciones directas o indirectas entre individuos de especies diferentes, entre las que se tienen el parasitismo y la depredación, la necrofagia o el aprovechamiento de otros organismos para conseguir protección, lugar donde vivir, alimento, transporte, etc. La importancia de estas relaciones es que establecen muchas veces los flujos de energía dentro de las redes tróficas y por tanto contribuyen a la estructuración del ecosistema. Las relaciones en las que intervienen organismos vegetales son más estáticas que aquellas propias de los animales, pero ambas son el resultado de la evolución del medio, sobre el cual, a su vez las especies actúan, incluso modificándolo, en virtud de las relaciones que mantienen entre ellas. 2.7 INTERACCIONES DE LAS COMUNIDADES 2.7.1 Simbiosis

Cuando dos especies de un ecosistema tienen actividades o requerimientos en común, pueden interactuar en cierto grado; durante esa interacción es posible se beneficien, dañen o no afecten a una o a ambas especies. Esta relación o asociación íntima entre dos especies se denomina simbiosis y los miembros que participan se denominan simbiontes. La simbiosis se puede presentar en tres formas: mutualismo, comensalismo y parasitismo.

Ejemplo de interacción mutualista entre organismos de distintas especies (árbol epífitas) A. Mutualismo, Es la relación simbiótica en la que ambas partes se benefician, presentándose el Mutualismo facultativo, donde pueden vivir uno sin el otro, como las PLANTAS MIRMECÓFITAS, que son aquellas cuyos tejidos vivos están ocupados

regularmente

por

hormigas,

muy

característico

en

los

yarumosCecropiaspp, que alberga diferentes especies de hormigas en su tronco,

de acuerdo a la especie de yarumo, que también produce un tipo especial de azúcar para cada especie.

Cecropiapachystachia Otro caso es la relación insectos polinizadores y plantas, las enredaderas que producen flores de colores intensos suelen ser polinizadas por colibríes, que son recompensados con néctar; laabeja se alimenta del néctar de las flores y en el momento que recoge el polen fecunda las flores femeninas. En el Mutualismo obligado, las dos especies necesitan permanecer asociadas para vivir, como el caso de las Micorrizas, que son asociaciones entre hongos y raíces de plantas. Elhongo absorbe minerales esenciales del suelo, en especial fósforo, y lo suministra a la planta, en tanto que ésta le proporciona al hongo moléculas orgánicas fotosintéticas, como el caso del Aliso Alnusjourullensisy muchas de las especies del género Pinus. Las micorrizas son muy comunes en las selvas tropicales andinas y basales. Esta relación requiere su conocimiento para ajustar los sistemas de propagación de plantas ex – situ.

Otro caso son las Asociación entre bacterias fijadoras del nitrógeno del género Rhizobiumy plantas de la familia de las Leguminosas, donde las bacterias viven dentro denódulos en la raíces de estas especies, que proporcionan a las plantas todo el nitrógenonecesario para producir compuestos nitrogenados como clorofilas, proteínas y ácidosnucleicos, y las leguminosas suministran a las bacterias, azúcares y otras moléculas orgánicasricas en energía, demostrándose nuevamente que en los seres vivos las interacciones son elcomún denominador 2.7.2 Comensalismo En este tipo de interacción, una especie se beneficia, mientras que la otra no es perjudicada ni beneficiada como determinados tipos de lepismas (Lepisma

saccharinao pescaditos de plata),los cuales se desplazan en permanente asociación con las columnas de hormigas soldados ycomparten el alimento que éstas colectan en su recorrido. Las hormigas no obtienen beneficio ni perjuicio evidente de la lepisma.

http://gallery.insect.cz/details.php?image_id=2204&sessionid=11b6f7a6c3eeb1e8f 64baff3c4ea399&l=spanish

También, las bacterias en el tracto digestivo de animales y del hombre como

Escherichiacoli, sintetizan la vitamina K, que puede ser una importante fuente de esta vitamina.

http://europa.eu.int/comm/research/rtdinfo/38/print_article_170_es.html Por otra parte en mar abierto, cierto tipo de lapas viven sobre los huesos de la mandíbula y cubiertas exteriores de las ballenas. Las lapas se benefician teniendo suministro constante de plancton que utilizan como alimento y, además, con un lugar seguro para vivir, mientras que las ballenas no obtiene beneficio de esta relación, pero tampoco reciben daño alguno. La relación entre un árbol tropical y sus epífitas (plantas mas pequeñas que viven fijas a la corteza de sus ramas), la epífita se fija al árbol, sin obtener alimento ni agua directamente, pero por su ubicación obtiene luz adecuada, agua lluvia y minerales, arrastrados desde las hojas del árbol, de esta manera la epífita se beneficia y el árbol no se perjudica, como es el caso de lasorquídeas y bromelias.

http://www.mexconnect.com/mex_/travel/ldumois/arbolorq.html 2.7.3 Parasitismo Es una relación simbiótica en la que el parásito se beneficia y el huésped, se perjudica. Una de las especies vive a expensas del otro, causándole daño, como las especies de la familia Loranthaceae, denominadas sueldas y el hongo causante de la roya del café. El parásito puede desarrollarse en el exterior del hospedador, denominado ECTOPARASITISMO, ejemplo: Pediculuscapitiso piojo humano que habita en la cabeza del hombre, la Cuscuta, vegetal sin clorofila que parasita a otros quitándole las sustancias orgánicas. Cuando el parásito se desarrolla en el interior, recibe el nombre de ENDOPARASITISMO, como Taeniasaginata, que habita en el intestino

del hombre. Cuando un parásito causa enfermedad, y ocasionalmente produce la muerte de su huésped, sedenomina patógeno. Ectoparásitos:

a. Piojo humano o Pediculuscapitisb. Cuscuta sp. (vegetal sin clorofila) Imagen obtenida de: http://www.calvomackenna.cl/webhlcm/imagen.htm El parasitismo es otro tipo de interacción depredador - presa, considerado una forma especial de depredación, donde el predador es más pequeño que la presa. 2.7.4 Competencia Ocurre cuando dos o más individuos usan los mismos recursos los cuales son insuficientes para satisfacer sus demandas (individuos competidores).

La

competencia es mayor cuando, entre los organismos, los requerimientos y estilos de vida son similares. Los recursos por los cuales los organismos pueden competir son: el alimento, el agua, la luz, el suelo, los nutrientes, el espacio vital, los sitios de nidificación o las madrigueras.

La competencia se denomina intraespecíficacuando ocurre entre individuos de una

misma

población

(misma

especie),

y

se

habla

de

competencia

interespecíficacuando se da entre individuos de distintas especies. En la primera, puede resultar en una reducción del crecimiento y de las tasas de reproducción, en otros casos puede excluir algunos individuos de los mejores hábitats, o bien causar la muerte de otros organismos. Cuando una población se aglomera y los recursos comienzan a escasear las poblaciones pueden implementar alguna de las siguientes estrategias: la primera de ellas consiste en repartir los recursos entre los individuos de la población hasta que estos se agoten del todo, la segunda implica competir de manera directa por el recurso, de manera que los individuos másfuertes tendrán acceso al recurso limitante, asegurando su reproducción, mientras que aquellos más débiles al no acceder al recurso morirán sin dejar descendencia. En el primero de los casos la población llega de manera irremediable a la extinción, mientras que en el segundo lapoblación mantiene su número estable. La competencia interespecífica, afecta a los individuos de la misma forma, pero además, una especie entera puede ser apartada de su hábitat ya que no puede competir exitosamente. En casos extremos, un competidor puede causar la extinción de otra especie. Cuando dos especies compiten puede que coexistan en el ambiente o que una especie excluya a la otra del mismo, según Gause las especies podrán coexistir sólo si los recursos mínimos que necesitan para subsistir, o la manera de aprovechar dichos recursos se diferencian, si estos no lo hacen, el competidor más fuerte ocupará por completo el nicho del competidor más débil conllevando a la exclusión de este último del ambiente. 2.7

CILOS BIOGEOQUÍMICOS

"El planeta Tierraactúa como un sistemacerrado en el que las cantidades de materiapermanecen constantes, sin embargo, sí existen continuos cambios en elestadoquímico de lamateriaproduciéndose formas que van desde un simple compuesto químico a compuestoscomplejos construidos a partir de esos elementos.

Algunas

microorganismos,

formas

usan

de

vida,

compuestos

especialmente inorgánicos

lasplantasy

como

muchos

nutrientes,

los

animalesrequieren compuestosorgánicosmás complejos para su nutrición. La vida sobre la Tierradependedel ciclo de los elementos químicos que va desde su estadoelemental pasando a compuestoinorgánico y de ahí a compuesto orgánico para volver a su estadoelemental." Así pues, toda la "materiaprima" necesaria para garantizar el correcto desarrollode la vida en el planeta, se encuentran dentro de la biosfera, pero todos estos elementos, carbono, oxigeno, nitrógeno, fósforo, azufre, etc., imprescindibles para el metabolismode los seres vivos, son necesarios en diferentes "formatos" según sus diferentes consumidores. Los productores primarios utilizan directamente la materia inorgánica para nutrirse, convirtiéndola en materiaorgánica, utilizada a su vez por los productores secundarios para su desarrollo. Este continuo "cambiode estado de la materia" hace que deba reciclarse continuamente, con la participación activa de organismos cuya funciónecológica es, precisamente, reciclar la materia orgánica a su forma inorgánica, para poderiniciar de nuevo su ciclo de utilización en la naturaleza. Por referirse a las trayectorias de los elementos químicos entre los seres vivos y el ambienteen que viven, es decir, entre los componentes bióticos y abióticos de la biosferaestos complejos circuitosse denominan ciclos biogeoquímicos, término acuñado del griego “bios”, vida, “geos”, tierra y química, hace referencia a la

vinculación de la composición de la tierra, y sus elementos químicos orgánicos e inorgánicos, con la vida.

El término Ciclo Biogeoquímico deriva del movimiento cíclico de los elementos que forman los organismos biológicos (bio) y el ambiente geológico (geo) e interviene un cambio químico. Pero mientras que el flujo de energía en el ecosistema es abierto, puesto que al ser utilizada en el seno de los niveles tróficos para el mantenimiento de las funciones vitales de los seres vivos se degrada y disipa en forma de calor, no sigue un ciclo y fluye en una sola dirección. El flujo de materia es cerrado ya que los nutrientes se reciclan y la energía solar que permanentemente incide sobre la corteza terrestre, permite mantener el ciclo de dichosnutrientes y el mantenimiento

del ecosistema. Por tanto estos ciclos biogeoquímicos son activados directa o indirectamente por la energía que proviene del sol. 2.8.1 Tipos de Ciclos Biogeoquímicos 1. Sedimentarios: los nutrientes circulan principalmente en la corteza terrestre (suelo, rocas, sedimentos, etc) la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en estos ciclos son generalmente reciclados mucho más lentamente que en el ciclo gaseoso, además el elemento se transforma de modo químico y con aportación biológica en un mismo lugar geográfico. Loselementos son retenidos en las rocas sedimentarias durante largo periodo de tiempo con frecuencias de miles a millones de años. Ejemplos de este tipo de ciclos son el FÓSFOROy el AZUFRE. 2. Gaseoso: los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos, en la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia de horas o días. Este tipo de ciclo se refiere a que la transformación de la sustancia involucrada cambia de ubicación geográfica y que se fija a partir de una materia prima gaseosa. Ejemplos de ciclos gaseosos son el CARBONO, el NITRÓGENOy OXÍGENO. 3. EL CICLO HIDROLÓGICO: el agua circula entre el océano, la atmósfera, la tierra y los organismos vivos, este ciclo además distribuye el calor solar sobre la superficie del planeta. 2.8.2 La Acción Antrópica Desde la revolución industrial, los procesos inherentes están correlacionados en un sistema con los ciclos biogeoquímicos, donde ambos subsistema interactúan para formar un único sistema, en esta relación se establece un contacto íntimo que tiene tanto entradas como salidas en ambos subsistemas. La industria del

procesose abastecerá del medio, así como el medio recibirá las salidas de la industria, tanto productos, como desechos. Pero la industriacomo acto humano, produce desechos que alteran su entorno con emisiones de SO2, SO3, NO2, NO, CO, CO2, entre otros, si bien se consideran desechos, la naturaleza tiene la capacidad de eliminarlos en concentraciones razonables, pero cuando se afecta el equilibrio ecológico drásticamente el desecho pasa a ser contaminante. Otras veces el proceso es a la inversa, podemos llegar a agotar o desvirtuar los nutrientes que permiten y mantienenlas cadenas tróficas y la vida, se puede entonces acabar con el flujo correcto de biomasa y eliminar seres vivos. 2.8.3 Los Ciclos en la Tierra A. El ciclo hidrológico El agua circula primariamente entre los océanos, los continentes y la atmósfera, estas son las formas principales del ciclo hidrológico, también conocido como el ciclo del agua, a la vez que éste tiene lugar, el agua puede ser encontrada en La Tierra en diferentes estados físicos: en forma sólida, líquida o gaseosa. 1. precipitación, es el transporte a través de la atmósfera de las nubes hacia el interior con un movimiento circular, como resultado de la gravedad, y perdida de su agua cae en la tierra. 2. infiltración, el agua lluvia se infiltra en la tierra y se percola en la zona saturada, dondese convierte en agua subterránea, la cual se mueve lentamente desde lugares con altapresión y altura hacia las zonas bajas, se

mueve desde el área de infiltración a travésde un acuífero y hacia un área de descarga, que puede ser un río, una calle o el mar. 3. transpiración, las plantas toman el agua del suelo y la excretan como vapor de agua,cerca del 10% de la precipitación que cae en la tierra se vaporiza otra vez a través dela transpiración de las plantas, el resto se evapora de los humedales. 4. salida superficial, el agua de lluvia que no se infiltra en el suelo alcanzará directamente el agua superficial, como salida a los ríos y a los lagos y transportada de nuevo a los mares, denominada agua de salida superficial. 5. evaporación, debido a la influencia de la luz del sol el agua en los océanos y los lagos se calienta, evaporándose y transportada de nuevo a la atmósfera, para formar las nubes que con el tiempo causarán la precipitación devolviendo el agua otra vez a la tierra. La evaporación de los océanos es la clase más importante de evaporación. 6. condensación, en contacto con la atmósfera el vapor de agua se transforma de nuevo a líquido, de modo que es visible en el aire, en forma de nubes. En la siguiente figura se visualiza sintéticamente este ciclo.

B. Ciclo del nitrógeno Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesisde proteínas, ácidosnucleicos (ADNy ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo. Su reserva fundamental es la atmósfera en un 78%, en donde se encuentra en forma de N2, pero esta molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos, exceptuando algunas bacterias. Esas bacteriasy algas cianofíceas que pueden usar el N2 del airejuegan un papelmuyimportante en el ciclo de este elemento al hacer su fijación, de esta forma convierten el N2 en otras formas químicas (nitratos y amonio) asimilables por las plantas. El amonio (NH4 +) y el nitrato (NO3-) lo toman las plantas por las raíces y para ser usado en su metabolismo, usando estos átomos para la síntesisde las proteínasy ácidosnucleicos, los animalesobtienen su nitrógeno en la cadena trófica. En el metabolismo de los compuestos nitrogenados en los animales acaba formándose iónamonio que es muy tóxico y debe ser eliminado, la cual se hace en forma de amoniaco, algunos pecesy organismos acuáticos, o en forma de úrea, elhombrey otros mamíferos, o como ácido úrico, aves y otros animales de zonas

secas, compuestos que van a la tierrao al agua, de donde pueden tomarlos de nuevo las plantas o ser usados por algunas bacterias. Algunas bacterias convierten amoniaco en nitrito y otras transforman este en nitrato, así, Rhizobium se aloja en nódulos de las raíces de las leguminosas y por eso esta clase de plantas son tan interesantes para hacer un abonado natural de los suelos. Donde existe un exceso de materia orgánica en el mantillo, en condiciones anaerobias, hay otras bacterias que producen desnitrificación, convirtiendo los compuestos de N en N2, lo que hace que se pierda de nuevo nitrógeno del ecosistemaa la atmósfera. A pesar de este ciclo, el N suele ser uno de los elementos que escasean y que es factor limitante de la productividadde muchos ecosistemas, tradicionalmente se han abonado los sueloscon nitratos para mejorar los rendimientos agrícolas y durante muchos años se usaron productosnaturales ricos en nitrógeno como el guanoo el nitrato de Chile. Pero desde que se consiguió la síntesis artificial de amoniaco por el proceso Haberfue posible fabricar abonos nitrogenados que se emplean actualmente en grandes cantidades en la agricultura, produciendo muchas

veces

eutrofización.

problemasde

contaminaciónen

las

aguas,

denominado

C. Ciclo del fósforo Aunque la proporción de fósforo en la materia viva es relativamente pequeña, el papelque desempeña es absolutamente indispensable, los ácidos nucleicos, sustancias que almacenan ytraducen el códigogenético, son ricos en fósforo, muchas sustancias intermedias en lafotosíntesisy en la respiracióncelular están combinadas con fósforo, y éstos átomos proporcionan la base para la formación de los enlaces de alto contenido de energía del ATP, que a su vez desempeña el papel de intercambiador de la energía, tanto en la fotosíntesis como en la respiracióncelular. El fósforo es un elemento más bien escaso del mundo no viviente, la productividadde la mayoría de los ecosistemas terrestres pueden aumentarse si se aumenta la cantidad de fósforo disponible en el suelo. Como los rendimientos agrícolas están también limitados por la disponibilidad de nitrógeno y potasio, los

programasde fertilización incluyen estos nutrientes, en efecto, la composición de la mayoría de los fertilizantes se expresa mediante tres cifras, la primera expresa el porcentaje de nitrógeno en el fertilizante; la segunda, el contenido de fósforo, como sí estuviese presente en forma de P2O5; y la tercera, el contenido de potasio expresada sí estuviera en forma de óxido K2O. El fósforo, al igual que el nitrógeno y el azufre, participa en un ciclo interno y en un ciclo global, geológico. En el ciclo menor, la materia orgánica que contiene fósforo (por ejemplo: restos devegetales, excrementos animales) es descompuesta y el fósforo queda disponible para serabsorbido por las raíces de la planta, en donde se une a compuestos orgánicos, después deatravesar las cadenas alimentarias, vuelve otra vez a los descomponedores, con lo cual se cierra el ciclo. Hay algunos vacíos entre el ciclo interno y el ciclo externo, el agualava el fósforo no solamente de las rocas que contienen fosfato sino también del suelo, parte es interceptado por los organismos acuáticos, pero finalmente sale hacia el mar. El ciclo global del fósforo difiere con respecto de los del carbono, del nitrógeno y del azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierrafirme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para su reciclajedesde el océano hacia los ecosistemas terrestres, el uno es mediante las avesmarinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos, además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del levantamiento geológico lento de los sedimentos del océano para formar tierra firme, un proceso medido en millones de años. El hombremoviliza este ciclo, cuando explota rocas ricas en fosfato.

D. Ciclo del azufre El azufre se presenta dentro de todos los organismos en pequeñas cantidades, principalmente en los aminoácidos, se puede encontrar en el aire como dióxido de azufre y en el agua comoácido sulfúrico y en otras formas. El ciclo del azufre no solo está relacionado con procesosnaturales, sino también con los aportes humanos a través de los procesos industriales. El azufre es un nutriente secundario requerido por plantas y animales para realizar diversasfunciones, además está presente en prácticamente todas las proteínas, elemento absolutamente esencial para todos los seres vivos. El azufre circula a través de la biosfera de la siguiente manera, por una parte se comprende el paso desde el suelo o bien desde el agua, si hablamos de un sistema acuático, a las plantas, a los animales y regresa nuevamente al suelo o al agua.

Algunos de los compuestos sulfúricos presentes en la tierra son llevados al mar por los ríos, el cual es devuelto a la tierra por un mecanismo que consiste en convertirlo en compuestos gaseosos tales como el ácido sulfhídrico (H2S) y el dióxido de azufre (SO2), los que penetran en la atmósfera y vuelven a tierra firme, generalmente son lavados por las lluvias, aunque parte del dióxido de azufre puede ser directamente absorbido por las plantas desde la atmósfera. Las bacterias desempeñan un papel crucial en el reciclaje del azufre., cuando está presente en el aire, la descomposición de los compuestos del azufre, incluyendo la descomposición de las proteínas, produce sulfato (SO4=). Bajo condiciones anaeróbicas, el ácido sulfurico, gas de olor a huevos en putrefacción y el sulfuro de dimetilo (CH3SCH3) son los productos principales, cuando estos últimos gases llegan a la atmósfera, son oxidados y se convierten en bióxido de azufre. La oxidación posterior del bióxido de azufre y su disolución en el agua lluvia produce ácido sulfhídrico y sulfatos, formas principalmente bajo las cuales regresa el azufre a los ecosistemas terrestres, el carbón mineral y el petróleo contienen también azufre y su combustión libera bióxido de azufre a la atmósfera. Como resumen se puede decir que durante el ciclo del azufre los principales eventos son los siguientes: · El azufre, como sulfato, es aprovechado e incorporado por los vegetales para realizar sus funciones vitales. · Los consumidores primarios adquieren el azufre cuando se alimentan de estas plantas.

· El azufre puede llegar a la atmósfera como sulfuro de hidrógeno(H2S) o dióxido de azufre (SO2), ambos gases provenientes de volcanes activos y por la descomposición de lamateria orgánica. · Cuando en la atmósfera se combinan compuestos del azufre con el agua, se forma ácidosulfúrico (H2SO4) y al precipitarse lo hace como lluvia ácida.

E. Ciclo del carbono El ciclo básico comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis, hacen uso del dióxido de carbono(CO2) presente en la atmósfera o disuelto en el agua, parte del cual pasa a formar parte de los tejidosvegetales en forma de hidratos de carbono, grasas y proteínas; el restante es devuelto a la atmósfera o al agua mediante la respiración. Así, el carbono pasa a los herbívoros que comen las

plantas y de ese modo utilizan, reorganizan y degradan los compuestos de carbono, gran parte de éste es liberado en forma de CO2 por la respiración, como producto secundario del metabolismo, pero parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de los herbívoros, en última instancia, todos loscompuestos del carbono se degradan por descomposición, y el carbono es liberado en formade CO2, que es utilizado de nuevo por las plantas. Este ciclo implica un intercambio de CO2 entre la atmósfera y las aguas del planeta, el CO2 atmosférico pasa al agua por difusión a través de la interfase aireagua, si la concentración de CO2 en el agua es inferior a la de la atmósfera, éste se difunde en la primera, pero si la concentración de CO2 es mayor en el agua que en la atmósfera, la primera libera CO2 en la segunda. En los ecosistemas acuáticos se producen intercambios adicionales, el exceso de carbono puede combinarse con el agua para formar carbonatos y bicarbonatos, los primeros pueden precipitar y depositarse en los sedimentos del fondo. Parte del carbono se incorpora a la biomasa (materia viva) de la vegetación forestal y puede permanecer fuera de circulación durante cientos de años, la descomposición incompleta de la materia orgánica en áreas húmedas tiene como resultado la acumulación de turba, durante el periodo carbonífero este tipo de acumulación dio lugar a grandes depósitos de combustibles fósiles, carbón, petróleoy gas. Los recursostotales de carbono, estimados en unas 49.000 giga toneladas (1 giga tonelada es igual a 109 toneladas), se distribuyen en formas orgánicas e inorgánicas. El carbón fósil representa un 22% del total, los océanos contienen un 71% del carbono del planeta,fundamentalmente en forma de iones carbonato y bicarbonato, un 3% adicional se encuentra en la materia orgánica muerta y el fitoplancton. Los ecosistemas terrestres, en los que los bosques constituyen la

principal reserva, contienen cerca de un 3% del carbono total, el 1% restante se encuentra en la atmósfera, circulante y es utilizado en la fotosíntesis. Debido a la combustiónde los combustibles fósiles, la destrucción de las forestas y otras prácticas similares, la cantidad de CO2 atmosférico ha ido aumentando desde la RevoluciónIndustrial, la cual ha pasado de unas 260 a 300 partes por millón (ppm) estimadas en el periodo preindustrial, a más de 350 ppm en la actualidad. Este incremento representa sólo la mitad del dióxido de carbono que, se estima, se ha vertido a la atmósfera, el otro 50% probablemente ha sido absorbido y almacenado por los océanos, aunque la vegetación del planeta puede absorber cantidades considerables de carbono, es también una fuente adicional de CO2. El CO2 atmosférico actúa como un escudo sobre la Tierra, es atravesado por las radiaciones de onda corta procedentes del espacio exterior, pero bloquea el escape de las radiaciones de onda larga. Dado que la contaminación atmosféricaha incrementado los niveles de CO2 de la atmósfera, el escudo va engrosándose y retiene más calor, lo que hace que las temperaturas globales aumenten en un proceso conocido como efecto invernadero, aunque el incremento aún no ha sido suficiente para destruir la variabilidad climática natural, el incremento previsto en la concentración de CO2 sugiere que las temperaturas globales podrían aumentar entre 2 y 6 °C a comienzos del siglo XXI, incremento suficientemente significativo para alterar el climaglobal y afectar al bienestar de la humanidad

F. Ciclo del Oxigeno El oxígeno molecular (O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre y abastece las necesidades de todos los organismos terrestres que lo respiran para su metabolismo, además cuando se disuelve en agua, cubre las necesidades de los organismos acuáticos. En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como receptor final para los electrones retirados de los átomos de carbonode los alimentos, el producto es agua. El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía de la luz para alejar los electrones respecto a los átomos de oxígeno de las moléculas de agua, los electrones reducen los átomos de oxígeno de las moléculas de agua, los electrones reducen los átomos del dióxido de carbono a carbohidrato, al final se produce oxígeno molecular y así se completa el ciclo.

Por cada molécula de oxígeno utilizada en la respiración celular, se libera una molécula de dióxido de carbono, inversamente, por cada molécula de dióxido de carbono absorbida en la fotosíntesis, se libera una molécula de oxígeno.

Tomado de www.lentech.com 2.8

LA MISIÓNDEL ECÓLOGO

Tanto en el medio rural como en el urbano son muchas las tareas que debe llevar a cabo el ecólogo en el presente. Su misión fundamental, desde el punto de vista práctico, puede resumirse en una sola palabra: prevenir. Cualquier acción irracional que se produzca en el medio biológico trae como consecuencia verdaderas reacciones en cadena. El consejo del ecólogo debe llegar antes y no después, porque una vez iniciado el proceso destructivo del ambiente resulta muy difícil detenerlo. La segunda misión es conservar, que no sólo implica evitar el daño sino favorecer, a veces artificialmente, a las poblaciones cuya existencia peligra.

2.9

A MODO DE SÍNTESIS

La ecología es la ciencia que estudia a los organismos en su propio hábitat, y las relaciones que mantienen a los seres vivos con su entorno. Actualmente la ecología se encarga de preservar la naturaleza y las especies en extinción. Los niveles tróficos son aquellos que dividen una cadena alimentaria en: productores, consumidores y descomponedores. Una cadena alimentaria es la transferencia de energía alimenticia a través de una sucesión de organismos que producen, consumen, y a su vez son consumidos por otros. La biomasa es la cantidad total de materia viviente en un momento dado y en un área determinada. Un ecosistema es un sistema estable de tipo circular en el cual existe una constante interrelación entre sistemas físicos y bióticos. Los componentes de un ecosistema son los productores, consumidores y descomponedores. Y su estructura consta de el biótopo y la biocenosis. La diferencia entre hábitat y nicho ecológico es que el hábitat es el lugar en donde vive un organismo (domicilio), y el nicho ecológico es el papel que desempeña en él (profesión). Una red trófica es un conjunto de relaciones interespecíficas que forman parte de la cadena alimentaria o trófica.

Una población es un conjunto de individuos de la misma especie que ocupan un determinado lugar, y comunidad es un conjunto de individuos de distinta especie que ocupan un determinado territorio. El potencial biótico se refiere a la capacidad de una población de aumentar en número. Los distintos biomas terrestres son: tundra, taiga, bosque templado, pradera, bosque esclerófilo, desierto y bosque tropical lluvioso. 2.10 BIBLIOGRAFÍA CULTURAL, S.A. Atlas de la Ecología Editorial THEMA España1996 112 pp. VILLEE, C. Biología7° edición Mc Graw-Hill Interamericana México1995 875 pp CUERDA, J. Atlas de BiologíaEditorial THEMA Colombia1994 93 pp. COSITORTO, A. Enciclopedia de Ciencias NaturalesMedio Ambiente y Ecología EditorialOriente S.A. España1995 Tomo 3 313 pp. THÉRON, A ; VALLIN, J. Ecología de las Ciencias NaturalesEditorial Hora S.A. España1987133 pp. Documento citado de www.monogarfia.com/laecologia/laecologia/shtlm