CAPÍTULO 8 / TEMA 1

Los ambientes y el ecosistema

La ecología da un enfoque científico para estudiar la biósfera. Dentro de esta se encuentran los ecosistemas donde se crean las relaciones entre los organismos y las interacciones entre ellos y el entorno en el que habitan.

DIFERENCIA ENTRE AMBIENTE, ECOSISTEMA Y PAISAJE

Ambiente

El término ambiente está relacionado al conjunto de factores físicos, químicos, biológicos y sociales que actúan sobre los seres vivos y que tienen algún efecto directo o indirecto entre estos y las actividades humanas.

El ambiente es la combinación de las condiciones externas que actúan sobre los organismos y no el espacio concreto y palpable en el cual viven, que constituye su hábitat.

Ecosistema

Es un sistema formado por una comunidad de seres vivos que se desarrollan en función de los factores físicos de un mismo ambiente. Estos seres vivos y su entorno funcionan como una unidad.

El ecosistema es, entonces, un concepto que se define a partir de los desarrollos de la ecología y está condicionado al estudio de las leyes fundamentales de los seres vivos.

Ambiente vs. ecosistema

El término ambiente engloba muchas cosas, aspectos sociales, económicos y políticos que no son contemplados en los ecosistemas. Mientras que el concepto de ecosistema se fundamenta principalmente en un sentido ecológico.

Dentro de un ecosistema se pueden encontrar componentes abióticos, incluidos minerales, clima, suelo, agua, luz solar y todos los demás elementos no vivos; y componentes bióticos, que consisten en todos los seres vivos.

En la vinculación de estos componentes se dan dos fuerzas principales, como lo son el flujo de energía y el ciclo de nutrientes dentro del ecosistema.

Paisaje

El conjunto de los diferentes ecosistemas, como el entorno físico y las especies que los habitan, incluidos los humanos, crean paisajes en la Tierra.

La diversidad del paisaje a menudo se incorpora a la descripción de ecorregiones.

La composición de las especies y la viabilidad de la población suelen verse afectadas por la estructura del paisaje, como por ejemplo el tamaño, la forma y la conexión entre parches individuales de ecosistemas dentro del paisaje.

Ecología del paisaje

Se basa en el estudio de las causas y las consecuencias ecológicas del patrón espacial en los paisajes. Si bien no existe una extensión espacial específica que lo defina, la mayoría de los ecologistas lo describen como grandes áreas que van desde unos pocos kilómetros cuadrados a continentes enteros.

RELACIONES QUE SE ESTABLECEN EN LOS ECOSISTEMAS

Todos los organismos necesitan nutrientes, energía y espacio para crecer y, en el caso de los individuos con reproducción sexual, requieren aparearse. A menudo, los recursos que los organismos necesitan son escasos. La escasez conduce a la competencia no solo entre especies, sino también dentro de la misma especie.

Ya sea espacio, alimentos o nutrientes, un recurso escaso genera competencia.

La competencia interespecífica ocurre entre dos o más especies, mientras que la competencia intraespecífica involucra a diferentes individuos de la misma especie.

Competencia por recursos

Los árboles en un bosque necesitan acceso a la luz y al crecer la obtienen, pero limitan a los demás organismos.

 

Todas las bacterias en una placa de Petri necesitan azúcares y nutrientes para crecer, pero ambas están presentes en cantidades limitadas.

Los guepardos compiten por la presa con otros depredadores en algunas partes de su rango de distribución.

Competencia interespecífica

La competencia interespecífica puede tener lugar por interferencia o por explotación.

La competencia por interferencia se produce de manera más directa. En esta, se genera una lucha activa o interferencia mutua entre dos especies.

La competencia por explotación es una forma indirecta en la que las diferentes especies compiten pero no atacan y tampoco interfieren entre sí, sino que lo hacen por medio de la explotación del recurso para que quede menos disponible para sus competidores.

Las relaciones ecológicas describen las interacciones entre organismos dentro de su entorno. Estas interacciones pueden tener efectos positivos, negativos o neutrales en la capacidad de cualquiera de las especies para sobrevivir y reproducirse.

Al clasificar estos efectos, los ecologistas han derivado cinco tipos principales de interacciones entre especies: depredación, mutualismo, comensalismo, amensalismo y parasitismo.

Relaciones interespecíficas

  • Depredación.
  • Mutualismo.
  • Comensalismo.
  • Amensalismo.
  • Parasitismo.

Competencia intraespecífica

Al igual que la competencia interespecífica, la competencia intraespecífica depende en gran medida de la densidad, lo que significa que cuanto más densamente poblado esté el ecosistema, más competencia habrá.

¿Sabías qué?
En una colmena de abejas puede haber hasta 50.000 individuos que descienden de la abeja reina, quien es la encargada de poner los huevos.

La competencia intraespecífica también presenta interferencia, donde los organismos luchan directamente por el recurso, y competencia por explotación, donde compiten indirectamente.

Entre las especies de reproducción sexual, la competencia por los compañeros es a menudo una forma especialmente dramática de competencia intraespecífica.

Los pavos reales y los alces machos exhiben características sorprendentes que evolucionaron como resultado de la selección sexual.

ECOSISTEMAS COMO UNIDAD DE ESTUDIO ECOLÓGICO

Ver infografía

La unidad principal de estudio en la ecología es el ecosistema. La ecología es la disciplina que se encarga de observar las relaciones que se producen entre los seres vivos y el entorno físico en el que habitan. De esta manera, mediante los estudios ecológicos es posible conocer las características de cada ecosistema, el estado de los recursos naturales del planeta y cómo usarlos de manera sostenible, de manera que las futuras generaciones puedan aprovechar estos recursos.

Los humanos somos parte de los sistemas ecológicos de la Tierra, y nuestra capacidad para comprender y gestionar el impacto que causamos en el medio ambiente debe basarse en un conocimiento sólido de la ecología de los ecosistemas.

RECURSOS PARA DOCENTES

Vídeo “Estructura y tipos de ecosistemas”

¿Cómo se define un ecosistema? ¿Cuáles son sus componentes? ¿Cómo se estructura? Las respuestas en el siguiente video.

VER

Artículo “Los ecosistemas”

En el siguiente artículo encontrará cuáles son las características fundamentales de los ecosistemas y cómo son modificados por el hombre.

VER

Video “Relaciones interespecíficas”

Con este recurso podrá reforzar los conocimientos acerca de las relaciones que se dan entre los organismos dentro del ecosistema.

VER 

CAPÍTULO 8 / EJERCICIOS

el ambiente y las relaciones tróficas | ejercicios

los ambientes y el ecosistema

1. Escribe brevemente las diferencias entre ambiente, ecosistema y paisaje.

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2. Realiza un diagrama con los componentes básicos de un ecosistema.

 

 

 

 

 

 

 

individuo, especie y población

1. Establece la diferencia entre población, individuo y especie. Ordena cada nivel según su complejidad y menciona algunos ejemplos.

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Orden de mayor a menor: ___________________ → ____________________ → _____________________.

Ejemplos:

Población Especie Individuo

2. Investiga, analiza y explica qué significa el ecosistema como unidad ecológica.

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las comunidades y sus relaciones

1. ¿Cuáles son las características de una comunidad? Explica brevemente.

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2. Completa las siguientes oraciones.

  • De acuerdo al tipo de sucesión las comunidades se clasifican en: _________________, _________________

y __________________.

  • Las comunidades del _________________ se desarrollan en condiciones ____________ y en un amplio rango de temperaturas.
  • Las praderas carecen casi por completo de _______________ y pueden soportar grandes manadas de animales de ___________________.
  • Las comunidades de ______________________ son aquellas que se desarrollan en ___________, arroyos, lagos y estanques.

3. ¿Cuáles son las relaciones que se establecen en las comunidades? Escoge y explica un tipo de relación y menciona un ejemplo.

  1. _________________________.
  2. _________________________.
  3. _________________________.
  4. _________________________.
  5. _________________________.

Tipo de relación: ______________.

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

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formas básicas de nutrición

1. En las siguientes imágenes se presentan algunas formas de nutrición, indica cuáles son y explícalas  brevemente.

Forma de nutrición Descripción
________________
________________
________________
________________

2. Completa la siguiente tabla con las diferencias entre fotosíntesis y quimiosíntesis.

Fotosíntesis Quimiosíntesis

tramas tróficas

1. En las siguientes oraciones indica con una V si es verdadero o con una F si es falso. En caso de ser falso, justifica la respuesta.

  • Los eslabones también son llamados niveles en las tramas tróficas.  (   )

___________________________________________________________________________________________________.

  • El primer nivel trófico tiene la mayor concentración de energía y está formado por los consumidores.  (   )

___________________________________________________________________________________________________.

  • Los productores son organismos que obtienen moléculas orgánicas al comer o digerir otros organismos.  (    )

___________________________________________________________________________________________________.

  • Los herbívoros y los carnívoros son los organismos heterótrofos o consumidores de las tramas tróficas.  (   )

___________________________________________________________________________________________________.

2. Describe el papel de los des componedores en el ecosistema y realiza un listado de 5 organismos que pertenezcan a este grupo.

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________

  1. _________________________.
  2. _________________________.
  3. _________________________.
  4. _________________________.
  5. _________________________.

flujos de materia y energía

1. Realiza un esquema para explicar cómo fluye la materia y la energía en los ecosistemas.

 

 

 

 

 

2. Completa el siguiente texto:

La productividad en los ecosistemas _______________  generalmente aumenta con la temperatura hasta aproximadamente 30 °C y se correlaciona positivamente con ___________________. La productividad primaria es más alta en zonas _________________ y _________________ de los trópicos, donde se encuentran los biomas de bosques tropicales.

Modificaciones causadas por la eliminación o introducción de especies

1. Investiga varias fuentes y define con tus propias palabras los siguientes términos:

  • Biodiversidad: __________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________.

  • Especie endémica: _______________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________.

  • Extinción: ______________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________.

  • Especie invasora: ________________________________________________________________________________

2. Enumera las causas que pueden llevar a una especie a la extinción.

  1. ____________________________________________________________.
  2. ____________________________________________________________.
  3. ____________________________________________________________.
  4. ____________________________________________________________.
  5. ____________________________________________________________.

CAPÍTULO 8 / REVISIÓN

EL AMBIENTE Y LAS RELACIONES TRÓFICAS | ¿qué aprendimos?

Los ambientes y el ecosistema

El ambiente está relacionado al conjunto de factores físicos, químicos, biológicos y sociales que actúan sobre los seres vivos. Por su parte, el ecosistema es un sistema formado por una comunidad de seres vivos que se desarrollan en función de los factores físicos de un mismo ambiente. Dentro de los ecosistemas se establecen dos tipos de interacciones: intraespecíficas, cuando ocurren entre organismos de la misma especie, e interespecíficas, cuando ocurren entre organismos de diferentes especies. En un sentido más general, el conjunto de los diferentes ecosistemas, el entorno físico y las especies que los habitan crean paisajes en la Tierra.

La unidad principal de estudio en la ecología es el ecosistema.

Individuo, especie y población               

Un individuo, también llamado organismo, es cualquier ser vivo. Por su parte, la especie es un grupo de individuos físicamente similares que son capaces de reproducirse con el resultado de una descendencia fértil. La población está formada por un grupo de individuos de una misma especie que viven en un área geográfica determinada en un momento dado y que pueden reproducirse entre sí.

Las esponjas, las hidras y los mohos se pueden dividir muchas veces para dar origen a nuevos individuos.

Las comunidades y sus relaciones

Las comunidades son grupos de varias poblaciones de plantas, animales y/o microorganismos que viven en un área determinada e interactúan entre sí. Al igual que una población, una comunidad tiene una serie de características, como la organización trófica, el dominio de especies, la interdependencia, la estructura comunitaria, la forma de crecimiento y sucesión, y la estratificación. Las comunidades se dividen en aeroterrestres y acuáticas, dentro de las aeroterrestres se encuentran las del desierto, de los pastizales y  de la selva tropical. Las comunidades acuáticas son de agua dulce y de aguas marinas. En las comunidades, las especies participan en interacciones bióticas directas e indirectas, como las de depredador-presa, herbivoría, parasitismo, competencia y mutualismo.

Un ejemplo de una relación mutualista es la del picabueyes o garcita bueyera y el rinoceronte.

Formas básicas de nutrición

Los seres vivos requieren energía para realizar diferentes funciones que obtienen de los alimentos. Este proceso se llama nutrición, y los componentes químicos en los alimentos son los nutrientes. Los autótrofos son los organismos que sintetizan sus propias moléculas orgánicas a partir de sustancias inorgánicas simples como CO2 y nitratos, estos organismos son las plantas y ciertas bacterias fotosintéticas. Por su parte, los heterótrofos son los organismos que obtienen moléculas orgánicas de otros organismos. Los heterótrofos se dividen en herbívoros, carnívoros y descomponedores.

Los detritívoros y los descomponedores se diferencian por la manera en que descomponen y en la forma en que comen.

Tramas tróficas

Los organismos se interrelacionan en las cadenas y las redes alimentarias, por lo que dependen unos de otros para sobrevivir. Los eslabones, también llamados niveles en las tramas tróficas, son las posiciones que cada grupo de organismos ocupan en una cadena o red alimentaria. El primer nivel trófico tiene la mayor concentración de energía y está formado por los productores. Los consumidores o heterótrofos son organismos que obtienen moléculas orgánicas al comer o digerir otros organismos, son los herbívoros y los carnívoros. Los descomponedores son el eslabón final en una red alimentaria, descomponen la materia orgánica muerta y finalmente devuelven energía a la atmósfera durante la descomposición.

Los saprófitos son los organismos que viven en o sobre la materia orgánica no viva, secretan enzimas digestivas y absorben los productos de la digestión.

Flujos de materia y energía

Los organismos compiten por alimentos, agua, luz solar, espacio y nutrientes. Estos recursos proporcionan la energía para los procesos metabólicos y la materia para formar sus estructuras físicas. Las pirámides ecológicas muestran las cantidades relativas de varios parámetros, como el número de organismos, la energía y la biomasa, a través de los niveles tróficos y las redes alimentarias ilustran cómo la energía fluye direccionalmente a través de los ecosistemas. En la fotosíntesis, las plantas convierten la energía de la luz solar en glucosa, la materia que forma esta glucosa pasa por la cadena alimentaria de la misma manera que lo hace la energía, de organismo a organismo mientras se comen entre sí.

 

Todos los seres vivos requieren energía y no podrían ensamblar macromoléculas como proteínas, lípidos, ácidos nucleicos y carbohidratos complejos sin un aporte constante de energía.

Modificaciones por la eliminación o introducción de especies

La extinción no se trata sólo de la desaparición de una especie, sino también de los efectos que conlleva esto al medio ambiente con el que interactúa. Es un proceso natural causado por la selección natural, la escasez de alimentos o los eventos naturales, pero principalmente es la acción del hombre la que ha provocado que especies completas desaparezcan. Los seres vivos están relacionados a través de la alimentación y dependen los unos de los otros para sobrevivir, si alguno desaparece, el resto se ve afectado. Las especies exóticas son aquellas que han sido trasladadas por los humanos a un entorno donde no ocurrieron naturalmente.

Cuando los animales y las plantas que no son nativas de una región se introducen en el ecosistema pueden causar graves daños a la flora y la fauna local.

CAPÍTULO 10 / REVISIÓN

CUERPO HUMANO Y SALUD | ¿QUÉ APRENDIMOS?

El organismo humano

El cuerpo humano es una asombrosa máquina formada por diferentes órganos que trabajan en conjunto para mantener el equilibrio fisiológico. La unidad más pequeña de cualquier organismo vivo es la célula. Las células se agrupan para formar tejidos específicos, y éstos, a su vez, se organizan para formar diferentes órganos. Todos los cuerpos vivos cumplen tres funciones: nutrición, relación y reproducción.

El metabolismo es el conjunto de pasos que el cuerpo realiza para mantener la energía necesaria para repararse, crecer y realizar actividades físicas.

Integración de funciones de nutrición

Los seres vivos interactúan con el medio, toman las sustancias nutritivas y la energía necesaria para vivir, y arrojan las sustancias de desecho. Para que esta función de nutrición se cumpla, deben realizarse distintos procesos llevados a cabo por el sistema digestivo, el sistema respiratorio, el sistema circulatorio y el sistema excretor.

En el estómago humano caben aproximadamente entre 1/2 y 2 litros de alimento.

Salud y alimentación: problemáticas humanas

Cuando el organismo no recibe las sustancias nutritivas suficientes o cuando las recibe en exceso, se producen alteraciones o trastornos alimenticios que alteran no sólo la vida social sino también la personal de quienes los padecen. Comprenden un conjunto de enfermedades tales como la hipertensión arterial, la enfermedad cardiovascular, la obesidad y sobrepeso, la bulimia, la anorexia y el colesterol alto.

Enfermedades como la anorexia y la bulimia se originan dentro de la mente.

Sistema urinario

El sistema urinario es el responsable de eliminar del organismo las sustancias tóxicas que se forman en las células y de contribuir a mantener la reacción alcalina de la sangre. Consta principalmente de dos riñones que vuelcan cada uno su contenido en la vejiga a través de tubos llamados uréteres. La vejiga evacua su contenido al exterior por medio de un conducto llamado uretra.

La vejiga humana puede almacenar aproximadamente medio litro de orina de 2 a 5 horas.

Integración de funciones de relación y locomoción

La función de relación es una de las tres funciones vitales de todo organismo vivo, permite captar información de los cambios ocurridos en el medio, procesarlos y finalmente elaborar una respuesta para sobrevivir. Su funcionamiento depende de los órganos de los sentidos, el sistema nervioso, el sistema endocrino y finalmente el aparato locomotor, que se encarga de realizar los movimientos.

Al correr se utilizan cerca de 200 músculos diferentes.

Sistema de defensas

La inmunidad es el sistema biológico de defensa y está compuesto por múltiples células ubicadas en la piel, la médula ósea, la sangre, el timo, el sistema linfático, el bazo y la mucosa. Todas estas células se trasladan por medio de la sangre y el sistema linfático hacia los órganos del cuerpo. Las frutas, los vegetales, los cereales integrales, la miel, el ajo y el pescado son sólo algunos de los alimentos que mejoran nuestro sistema inmune.

Los glóbulos blancos actúan ante alguna señal de problema, cuando detectan una bacteria o virus producen anticuerpos como respuesta. Estos anticuerpos destruyen las sustancias dañinas.

Endoparásitos y ectoparásitos

Los parásitos son organismos que se benefician a expensas de otro: el huésped. Se pueden clasificar de acuerdo al grupo biológico al que pertenecen, a su capacidad para vivir sin huésped y al lugar que ocupan en el mismo. De acuerdo con esto último, se dividen en: endoparásitos y ectoparásitos.

Endoparásitos Ectoparásitos
Definición Son aquellos que viven dentro del huésped. Son aquellos que viven en el exterior del huésped.
Localización Dentro del huésped. Sobre el huésped.
¿De dónde obtienen sus nutrientes? Del huésped. Del huésped.
Permanencia en el huésped Permanentes, en casi todas las etapas de su ciclo de vida. Temporales o permanentes.
Especificidad con el huésped Suelen tener una relación más específica con el tipo de huésped. Suelen ser menos exigentes, pero existen algunas excepciones.
Ciclo de vida Para cumplir con su ciclo biológico, muchas especies de parásitos necesitan huéspedes intermedios (donde se desarrollan) y finales (donde se reproducen). Se desarrollan y se reproducen en el mismo huésped.
Daño al huésped De leve a mortal. Generalmente leve.
Ejemplos Virus, bacterias, protozoarios, nematodos y platelmintos. Cochinillas, ácaros, pulgones, pulgas, garrapatas y piojos.