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sábado, 26 de junio de 2021 22:
Ecología
La ecología es la ciencia que estudia las interacciones que los organismos establecen entre sí y con su ambiente físico.
Población: conjunto de organismos de la misma especie que se reproducen entre sí y que conviven en el espacio y tiempo.
Propiedades de una población:
- Patrones de crecimiento de la población: El tamaño de una población puede variar notablemente durante un lapso de varios años. El patrón de crecimiento poblacional hace referencia a como y cuan rápido una población puede crecer en un tiempo. Esto depende del potencial reproductivo de una especie, del ambiente (acumulación de desechos, clima, depredadores, etc.) y de las interacciones de una especie con su medio biótico y abiótico.
Las poblaciones pueden crecer exponencialmente , el crecimiento exponencial se caracteriza por un aumento constante a lo largo del tiempo siempre que los recursos disponibles lo permitan. Este crecimiento se suele dar en microorganismos, como las bacterias.
Otras poblaciones pueden tener un crecimiento fluctuante a lo largo del tiempo debido a diferentes interacciones entre el medio biótico y abiótico y otros acontecimientos, como es el caso de las aves Carboneras.
La tasa de crecimiento de una población, es el cambio del n° de individuos que conforma la población a través del tiempo, en la cual no hay migración de la misma puede ser calculada de siguiente forma: Tasa de crecimiento = Tasa de natalidad - Tasa de mortalidad
Otra forma de calcular el cambio del n° de individuos que conforman la población a través del tiempo, es realizando el producto de la tasa de reproducción per cápita r , por el n° de individuos ya presentes en el intervalo de tiempo anterior(t) N. Esto va a ser igual a la tasa de crecimiento de la población en el intervalos de tiempo posterior (t+1) R. Rt+1 = r. Nt
- Patrones de mortalidad: afecta al tamaño y la composición de una población
- Estructura etaria: es la proporción de individuos de diferentes edades que se encuentran en la población. Conocer la estructura etaria permite predecir cambios en el tamaño de la población. Estructura etaria de la población humana de la India, tiene forma piramidal. La mitad de la población tiene menos de 20 años. En ausencia de emigración, el tamaño de la población puede permanecer constante si las tasa de mortalidad son tan elevadas como las tasas de natalidad.
- Densidad y disposición espacial: la densidad de una población es el n° de individuos por unidad de área o de volumen. La disposición espacial es el patrón de ubicación de los organismos dentro del espacio bidimensional o tridimensional.
○ Al azar: el espaciamiento entre los individuos es irregular y la presencia de un individuo no indica la probabilidad de encontrar a otro en la vecindad. Ej: pulgones
○ Agrupada: Los individuos se encuentran reunidos en grupos, y la presencia de un individuo aumenta la probabilidad de encontrar a otro en la vecindad. Ej: cardumen de peses, mejillones y álamos
○ Regular: Los individuos están espaciados de manera uniforme dentro del área. Los individuos sigue un patrón de dispersión y el patrón es regular. Ej: plantación de vegetales, golondrinas posadas en cables. Ej: Jarilla arbustiva: es afín a la de EEUU, su densidad y patrones de distribución varían en relación a la precipitación. Precipitaciones elevadas 🌧: mucha jarilla, agrupada. Precipitaciones bajas: baja cantidad de jarilla, repartida de forma regular. Precipitaciones intermitentes: cantidad de jarilla Intermedia, distribuida al azar
La disposición espacial depende de los siguientes factores: ○ La distribución de los recursos naturales ○ Comportamiento social ○ Estacionalmente o por las etapas del ciclo de vida ○ La escala de observación
Estrategias de vidas: A lo largo de su vida, las proporciones relativas entre cantidades de tiempo y energía que los organismos asignan a distintas actividades varían. Por ej: si una especie gasta mucho tiempo en la búsqueda de alimento gasta mucho menos en el cuidado de sus crías. Estrategias reproductivas - Estrategias r y K
Población y su entorno: Las fluctuaciones en el tamaño y la densidad de las poblaciones están dadas por diversos factores, los cuales varían en distintas poblaciones. Si algún recurso esencial es escaso, o cual característica del ambiente es demasiada extrema, el crecimiento poblacional se verá limitado aunque todas las otras necesidades estén satisfechas.
- Nicho ecológico: conjunto de factores ambientales, bióticos y abióticos con los que interactúa una población o especie determinada. Las propias especies son las que construyen su nicho al interactuar con ciertas variables ambientales y utilizar determinados recursos.
Nicho ecológico es distinto al habitad. Mientras que el nicho es un conjunto particulares de variables bióticas y abióticas con las que interactuan cierta población, el habitad es un concepto más amplio, que se refiere a un lugar físico que puede proveer nichos a varias poblaciones diferentes.
○ Nicho fundamenta: esta determinado por límites fisiológicos de una especie y está ocupado en ausencia de competidores. ○ Nicho real: es una porción del nicho real la cual se encuentra realmente ocupada por la especie.
- Capacidad de carga K: numero total de individuos que el ambiente puede sustentar o soportar.
- Las Semibalanus están determinados por factores físicos (desecación)
- Las Semibalanus crecen más rápido y no permiten que los Chthamalus vivan en su misma área
- Cuando Chthamalus invade su área, las Semibalanus los despegan de su roca o crecen por encima de él
Por todo esto el nicho fundamental de la semibalanus es menos a la Chthamalus, pero el nicho real de la semibalanus es mayor que el de la Chthamalus
- Parasitismo (+/-): eliminación de los individuos jóvenes y muy viejos, los más susceptibles de la población; generalmente lo hacen de forma indirecta y lenta. El depredador es considerablemente más pequeño que la presa. - Coevolución de parásitos y presas: conejos europeos introducidos en Australia, los conejos se vuelven una plaga por lo que quieren eliminarlos introduciendo el virus de la mixomatosis, pero luego de un corto proceso de coevolución los hospedadores y los parásitos coexisten en un equilibrio estable. Debido a la coevolución en conejo se hizo resistente al parásito. - En resumen una se beneficia a costa de la otra.
- Mutualismo (beneficio recíproco +/+): es una relación entre dos especies que resulta beneficiosa para ambas. El mutualismo suele ser temporal y no obligatorio. Ej: anemonas y peces payasos, estos peces viven entre los tentáculos de esta planta y al nadar entre ella genera una corriente de oxígeno. Otro ejemplo son los estorninos boyeros como un hospedador (un animal determinado), los estorninos son pájaros que viven de las garrapatas que se encuentran en sus hospedadores. Otro ejemplo es el del cangrejo ermitaño y anémonas, este cangrejo lleva en su concha anémonas que le sirven de protección y las anémonas adquieren transporte. - Simbiosis: la interacción es intima y mantiene a lo largo del tiempo. Ej: Raíces de las leguminosas se ven beneficiadas porque las bacterias le proporcionan nitrógeno que utilizan como nutrientes para crecer, y las bacterias en las raíces de las plantas obtienen un ambiente libre de oxígeno en el cual se pueden sustentar y reproducir. Otro ejemplo son el de las micorrizas entre las hifas de los hongos y las raíces de ciertas espinacias, estas interacción permite que las plantas y los hongos se nutran correctamente y de forma abundante. - Ambas se beneficias mutuamente
- Comensalismo (+/=): Una especie se beneficia de la relación pero no beneficia ni perjudica a la otra.
Efectos de la interacción entre poblaciones en la comunidad:
- Comunidad: es el conjunto de todas las poblaciones que conviven en el espacio y en el tiempo e interactúan entre sí.
- Principio de exclusión competitiva: Si dos especies compiten por un mismo recurso limitado, la más eficiente en su explotación finalmente eliminará a la otra.
○ Diferenciación entre nichos: Especies similares pueden coexistir porque sus nichos fundamentales son diferentes, los organismos no se disputan un mismo alimento. En la actualidad, se considera que cada especie construye un nicho ecológico particular al interactuar con un rango determinado de las variables bióticas y abióticas disponibles. En muchas ocasiones, las variaciones sutiles permiten delimitar distinto nicho y atenuar la competencia.
- Depredación y diversidad de especies: la depredación influye en el n° y tipo de especies de una comunidad. La depredación ocasionalmente puede eliminar a una especie presa, pero generalmente la depredación suele contribuir a mantener la diversidad de especies en una comunidad.
○ Especie clave: Tienen un efecto sobre la comunidad, desproporcionadamente alto en relación a su propia abundancia. Contribuyen mantener una alta diversidad en la comunidad.
El ecólogo Robert Paine estudio una comunidad costera en la cual el depredador principal era la estrella de mar Pisaster. Al comienzo del experimento había 15 especies presa, (percebes, mejillones, lapas y quitones). Paine eliminó sistemáticamente a las estrellas de mar en un área de la comunidad. Al final del experimento, el n° de especies presa en el área de la que se había eliminado a las estrellas de mar había disminuido a 8 y la comunidad estaba dominada por una especie de mejillón. Se interpreta que en la comunidad inalterada, la depredación de la estrella de mar mantenía bajas des densidades de la población presa, con lo cuál reducía la competencia entre ellas y permitía que todas sobrevivieran. En ausencia del depredador, los mejillones fueron los triunfadores netos en la competencia.
Ecosistema: Es una unidad formada por la comunidad, su ambiente físico y las relaciones que se establecen entre ellos. Es una unidad organizada en el espacio tiempo, formada por componentes bióticos y abióticos interrelacionados, a través e los cuales fluye la energía y circula la materia.
- Flujo de energía: El modelo de flujo de energía se desarrolla para responder a las preguntas de ¿Por qué los animales depredadores son grandes y pocos mientras que los herbívoros son suelen ser más pequeños y abundantes? ¿por qué son tan abundantes las plantas?. El ecólogo Charles Elton a través de la pirámide de n° descubre estos interrogantes. Las plantas siempre son la base de la pirámide, luego siguen los hervívoros y por último los carnívoros. En los ecosistemas, las plantas aprovechan la energía lumínica que proporciona el sol y mediante el proceso de fotosíntesis la transforman en energía química que queda almacenada en los carbohidratos sintetizados. Durante ese proceso, la energía necesaria para que los herbívoros de un ecosistema se desarrollen no puede ser mayor que la fijada por las plantas a través de la fotosíntesis. Al mismo tiempo, los herbívoros solo pueden disponer de esa energía si transforman los carbohidratos vegetales en carbohidratos animales. En esta nueva transformación, tal como dice la 2da ley de termodinámica, parte de la energía útil se disipa de modo que los animales disponen una cantidad menor de energía que las plantas.
○ La energía solar y la troposfera: La vida en la tierra depende de la energía del Sol. Sin embargo en su paso por la atmósfera, solo llega el 1% de la energía solar. La atmósfera puede dividirse en 4 capas concéntricas que se distinguen por cambios en los patrones de temperatura.
- Troposfera: es la capa más cercana a la Tierra. Alrededor del 75% de todas las moléculas de la atmósfera están contenidas en esta capa por lo que es esencial para el desarrollo de la vida en la tierra. Casi todos los fenómenos de condiciones atmosféricas y climáticas ocurren dentro de la troposfera. En promedio, del 100% de la energía solar que penetra la atmósfera, alrededor del 50% no llega a la superficie terrestre. cerca del 30% se refleja hacia el espacio por la presencia de las nubes y el polvo de la troposfera. otro 20% de la energía no alcanza la superficie terrestre porque es absorbida (el 17% es capturado en las capas inferiores, por el vapor de agua, el polvo y las gotitas de agua que se encuentran en suspensión y el 3% (constituido por rayos XY rayos gamma), se absorbe en la ionosfera y provoca la ionización de los átomos de oxígeno y nitrógeno). La capa de ozono absorbe las radiaciones ultravioletas, estas radiaciones dañan a las moléculas orgánicas y si alcanzarán la superficie terrestre en grandes cantidades serían letales para la mayoría de las formas de vida terrestre. de la radiación que alcanza la superficie terrestre, una parte es reflejada y otra es absorbida.
- Ciclos biogeoquímicos: Describen la circulación, a través de la ecosfera (es el gran ecosistema de la Tierra), de los elementos químicos y moléculas especiales para la vida y las transformaciones químicas y físicas que dicha circulación implica.
○ Ciclo de agua: El agua ingresa en los ecosistemas acuáticos y terrestres desde la atmósfera por precipitaciones y vuelve por evaporación de las superficies o por evapotranspiración de los componentes bióticos de los ecosistemas terrestres. En estos ecosistemas, parte del agua que ingresa se infiltra en el suelo excedente se escurre por la superficie por la superficie en forma de manto hacia los cuerpos de agua donde es contenida temporalmente (lagos, lagunas ) o hacia ríos y lagos que la encausan hacia otros lugares. Una parte del agua que se infiltra es retenida por partículas del suelo y el exceso penetra hacia las capas más profundas de la litosfera, alimentando los acuíferos constituidos por las aguas subterráneas. las características de la cobertura vegetal de los ecosistemas( bosques, pastizales densos, arbustales), las propiedades de los suelos (cantidad de materia orgánica, de arcilla o limo) y la pendiente (área de llanura o sierras ), producen variaciones en el balance hídrico de los ecosistemas. por ejemplo una pérdida de la cobertura vegetal por tala en lugares con cierta pendiente puede provocar procesos erosiones graves ya que debido al impacto directo de las gotas de lluvia y al arrastre de las partículas superficiales en el agua de escurrimiento, el suelo tiene a Compact que incluso provocar la desertificación del paisaje.
○ Ciclos gaseosos y ciclos sedimentarios: en los ciclos gaseosos, la mayor reserva y fuente de elementos se encuentra en forma de gas en la atmósfera. Es el caso del carbono, el nitrógeno, el hidrógeno y el oxígeno, los cuales son capturados directamente en la capa inferior de la troposfera por los integrantes de la biosfera. En los ciclos sedimentarios, los elementos son extraídos a partir de las rocas por acción de los factores ambientales y transportados por el agua en solución. Loes elementos en solución pueden ser capturados luego por las raíces o bien seguir su curso hasta ser transportados hacia el mar. Eventualmente, estos elementos vuelven a formar rocas por precipitaciones o sedimentación, y así continua el ciclo.
- Ciclo del nitrógeno -> https://youtu.be/J56rPgdEbVA
Desde https://www.youtube.com/embed/J56rPgdEbVA
○ Ciclo del carbono https://youtu.be/J56rPgdEbVA
Desde https://www.youtube.com/embed/J56rPgdEbVA
○ Ciclo del magnesio ○ Ciclo del azufre ○ Ciclo del oxígeno
Biosfera:
- Concepto: La biosfera es parte de la Tierra donde se encuentran los seres vivos. Son los seres vivos + el ambiente ocupado por ellos. Los seres vivos interactuan que se encuentran en la biosfera con la atmosfera, la hidrosfera y la litosfera. La biosfera incluye las agua superficiales y las profundidades de los océanos.
- Extensión: La biosfera se extiende desde unos 8 a 10 km por encima del nivel del mar hasta unos pocos metros por debajo del nivel del suelo, la zona donde las raíces pueden penetrar.
