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Trabajo colaborativo: Unidades básicas de la ecología. Fundamentación científica. Ecología y ecosistemas.
Dina Yulieth Cordoba Bejarano Módulo de ecología
Maestría en desarrollo sostenible y medio ambiente Universidad de Manizales
1. Relación entre las unidades básicas de la ecología: Nicho ecológico, hábitat, ecosistema, biodiversidad y biosfera De acuerdo a la definición de ecología propuesta por Ernst Haeckel “ la ecología es la
ciencia de las relaciones de los organismos con el medio ambiente, incluidas, en el sentido
amplio, toda las condiciones de existencia”. En ese sentido, cuando el habla de las
condiciones de existencia, se refiere a todo el medio en el que se desenvuelve ese
organismo y su interacción con todos los factores que confluyen en él, sean bióticos, o
abióticos, a través de relaciones de energía o de la materia. (Begon, 2006)
En ese sentido, los ecólogos o profesionales de la ecología se encargan de estudiar los
sistemas naturales y la distribución y abundancia de las especies, organismos , poblaciones
o comunidades y ecosistemas (biodiversidad) y sus relaciones con el medio ambiente.
Estos a su vez, estudian la ecología desde diferentes niveles de jerarquía, los cuales según
Odum en su libro fundamentos de la ecología, se abordan como sistemas “conjunto de
cosas relacionadas entre sí que constan de componentes regulatorios, interactivos e
interdependientes que constituyen un todo unificado”.
Los estudios ecológicos se realizan a diferentes niveles de jerarquía , los cuales incluyen:
individuo, población, comunidad y ecosistema.
Todos los organismos que se encuentran en la naturaleza, dependen de condiciones
mínimas para realizar sus funciones básicas, sean de reproducción, interacción o
adaptación, estas condiciones básicas dependen de estructuras como la denominada nicho
ecológico, la cual corresponde a la respuesta o aptitud de un organismo respecto a su
ambiente y al impacto que presenta este organismo sobre su ambiente (Leibold, 2005). Sin
embargo las relaciones de interacción están dadas entre varios organismos, sean de la
misma especie o de diferentes especies, los cuales pueden ubicarse en el mismo lugar o en
su defecto en lugares diferentes (hábitat); cuando un grupo de organismos de la misma
especie (población) interactúan, se adaptan a las condiciones del lugar que ocupan
(habitad) para garantizar la persistencia y el crecimiento poblacional.
Cuando grupos de organismos de diferentes especies (comunidad) interactúan en un
hábitat, establecen relaciones de alimentación y de transferencia de energía, la cuales
requieren de una sinergia entre los organismos involucrados, las condiciones ambientales y
los componentes abióticos (ecosistemas) ; es decir en los ecosistemas se involucran
diferentes componentes como: las comunidades, el medio abiótico con el intercambio de
materia y energía. (Begon, 1998)
Desde el punto de vista de la ecología es importante hacer hincapié en la no
sobreexplotación de los recursos naturales y en la disminución de los impactos ambientales
ocasionados por las diferentes actividades antropogénicas en nombre del crecimiento
económico, debido a que además de otros problemas naturales, se ha disminuido en grandes
proporciones la biodiversidad o variabilidad tanto de especies como de ecosistemas, lo
cuales tienen a reducir la biosfera ó totalidad de ecosistemas del planeta.(Volt, 2008)
Ej: aves
Relacionesecológicasentreorganism
os
IntraespecíficasGregaria
Parasitismo
Territorialidad
Familiar
Colonial
Competencia
Depredación
ComensalismoIntraespecíficas
Mutualismo
Interacción formada por organismos que descienden del mismo progenitor, que se unen para formar colonias
ej: Medusas y corales
Interacción formada entre los progenitores y su descendencia
Interacción formada por un conjunto de organismos que viven en común en un periodo de tiempo con fines de alimentación o defensa
Parental
Matriarcal
Filial
Ej: Palomas
Ej: Roedores
Ej: Peces
EstatalInteracción formada por organismos de la misma especie que se asocian con relaciones de dependencia, en la que los individuos cumplen roles específicos
Interacción presentada cuando individuos de la misma especie compiten por territorio.
Ej: hormigas
Ej: Leones
Interacción positiva entre organismos de diferentes especie, que obtienen un beneficio mutuo vivir asociadas
Ej: Insectos polinizadores y plantas
Interacción entre organismos de diferentes especie en la cual uno de los organismos se beneficia y el otro ni se beneficia ni se perjudica
Ej: las rémoras y el tiburón
Interacción formada entre dos organismos, en la cual se genera perjuicio en uno de los organismos (huésped) y beneficio en otro (parásito)
Ej: Garrapatas en perros
Interacción entre organismos de diferentes especies en la cual un organismo mata y se consume al otro.
Ej: el gato mata y se consume al ratón
Interacción entre organismos de diferentes especies, las cuales compiten por territorio o alimentación
Ej: los leones y las hienas
3. ¿Por qué los ciclos del los elementos químicos son fundamentales para comprender las problemáticas ambientales? La mayor parte de las problemáticas ambientales se dan por un desequilibrio entre los
elementos químicos esenciales y no esenciales en la vida de los organismos , afectando de
esta forma la vida y la forma de vida de los organismos,
Debido a las diferentes actividades antropogénicas a costa del desarrollo económico,
principalmente la industrialización, el crecimiento demográfico, el uso irracional de
combustibles fósiles, la urbanización, la deforestación, el cambio de los usos del suelo entre
otras, se ha generado un desequilibrio entre los elementos esenciales para la vida, en las
diferentes esferas de la tierra (hidrósfera, atmosfera, litosfera y biosfera )
Las cuales en condiciones naturales intercambiarían de forma diferente y en tiempos
prudentes y establecidos;
Por ejemplo, a raíz de las actividades antropogénicas se genera un desequilibrio en la
composición química de la atmósfera principalmente por la presencia de gases de efecto
invernadero que aumentan la temperatura, generando el calentamiento global y por ende
una consecuente fluctuación de las condiciones ambientales o el clima.
Estas implicaciones indican que se produzcan cambios en composición de los elementos
químicos en las esferas de la tierra, a tal punto que algunos elementos se hacen mas
disponibles o aumentan su concentración y otros se hacen escasos.
Es decir los cambios en la composición química de los elementos esenciales para la vida,
podrían generar también una alteración en la biocenosis de los ecosistemas y por ende en
las relaciones de interferencia de materia y energía; es el caso de la eutrofización de los
cuerpos de aguas, ocasionado principalmente por la contaminación a raíz del uso de
fertilizantes para el cultivo de plantas. Así mismo el uso de combustibles fósiles y la
deforestación que conlleva a una alteración del ciclo del carbono, debido a la reducción de
la fotosíntesis y el aumento de dióxido de carbono producto de la quema de combustibles
fósiles. ( Cerón, 2012)
ciclos biogeoquímicos esenciales.
Ciclo del nitrógeno
El nitrógeno es un elemento esencial para los organismos, debido a que un componente
principal de los aminoácidos y los ácidos nucleicos, el principal reservorio de nitrógeno es
la atmosfera, en la cual se encuentra una proporción de 80% en estado gaseoso (N2). Una
proporción menor, se aloja en el suelo y en los sedimentos de lagos, océanos y en la
biomasa de los organismos vivos.
Debido a que la mayor parte de nitrógeno se encuentra en la atmosfera en estado gaseoso, y
los animales no son capaces de utilizar este elemento en esta forma, algunos
microorganismos, principalmente las bacterias, se encargan de realizar el proceso de
fijación o conversión del nitrógeno gaseoso (N2) en compuestos orgánicos asimilables
Etapas del ciclo del nitrógeno:
Fijación: consiste en la reducción de nitrógeno molecular a amoniaco, se puede dar por
descargas eléctricos, producir industrialmente para la fabricación de abonos o por procesos
biológicos.
Nitrificación : Consiste en el proceso de conversión del amonio a nitrato, este se realiza en
dos etapas en las que intervienen un consorcio de bacterias. Amoniaco a nitrito, a través de
las Nitrosomonas y nitrito a nitrato, a través de las Nitrobacter.
Desnitrificación : consiste en la conversión de nitrato a nitrógeno gaseoso. Es el principal
proceso biológico de formación de N2.
El amoniaco se produce por la descomposición de compuestos organismos de nitrógeno, es
convertido a aminoácidos por las plantas.
Ciclo del carbono
Todos los organismos contienen grandes cantidades de carbono en forma de compuestos
orgánicos como la celulosa, el almidón , las grasas y las proteínas, el compuesto de carbono
que mas se recicla es el CO2 atmosférico, a pesar de estar en menor cantidad con respecto al
carbono global.
En la naturaleza se pueden encontrar diferentes compuestos a base de carbono, los cuales se
reciclan de manera natural. Durante el ciclo, el carbono en forma de dióxido de carbono
(CO2), se disuelve en los cuerpos de agua en forma de
HCO3 bicarbonato, a través de la fotosíntesis se fija el carbono inorgánico (CO2) en
carbono orgánico (CH2O). los principales grupos de organismos que participan en la
producción primaria son: plantas, las algas, las bacterias fotosintéticas verdes y las bacterias
fotosintéticas rojas. Este proceso lo realizan predominantemente organismos fotosintéticos
que convierten la energía luminosa en energía química, la cual se almacena en los
compuestos orgánicos convirtiéndose en la esencia de la producción primaria. otra fracción
de carbono se fija como petróleo, gas natural , hidrocarburos, carbón y lignito
ciclo del fósforo
El fosforo es un elemento que se encuentra en diferentes moléculas del organismo como los
ácidos nucleicos, los fosfolípidos y las moléculas almacenadoras de energía. La mayor
parte del elemento en la naturaleza se encuentra en rocas sedimentarias de origen marino,
partes menores en el suelo, en los océanos y en el organismo.
El ciclo se presenta a partir de los compuestos fosfatados presentes en las rocas, que por
desgaste natural de estas, se lixivia hacia los cuerpos de agua, subterránea y superficial. Las
plantas luego de esto, absorben el fosfato inorgánico y lo usan para la sintonización de
compuestos orgánicos, estos compuestos orgánicos, luego a través de las cadenas
alimenticias son asimilados por los organismos consumidores que finalmente lo devuelven
al suelo a través de la descomposición de la biomasa.
4. LOS ECOSISTEMAS O BIOMAS COMO ZONAS DE VIDA: Clasificación y descripción.
Los biomas son áreas geográficas en las cuales se comparte fauna, flora y condiciones
climatológicas; condiciones ambientales más o menos uniformes, es por ello que el clima
determina en gran parte, el tipo de bioma que existe en cada región. A través de las
características o factores que influyen en lo que denominamos clima como, la temperatura, ,
presión atmosférica, las precipitaciones, la humedad, el viento, la altitud , latitud entre
otras; estas condiciones en su conjunto definen de forma general las características de una
zona respecto a las cualidades de las mismas para ser habitadas por poblaciones o
comunidades de organismos específicos que mantienen una interacción profunda e
interdependiente que de ser modificadas estas características, inciden y afectan las
relaciones naturales, de alimentación entre otras y por ende, propenden a la extinción de
algunas especies que no se adaptan a los cambios en las condiciones ambientales
Las variaciones del clima o el cambio climático en una región, se refiere a las fluctuaciones
o variabilidad de sus propiedades en conjunto, las cuales se presentan a raíz de procesos
naturales o externos. En la actualidad a nivel global, se ha demostrado una preocupación
latente sobre las fluctuaciones del clima y las consecuencias que estas acarrean en la vida y
las interacciones entre los organismos y su medio.
El clima entonces y los factores que inciden en él, antes mencionadas, son los principales
factores que influyen en la clasificación de los bioma. Existen diferentes tipos de biomas,
siendo los mas estudiados y referenciados la Tundra, el desierto, la Taiga, el Bosque
templado , la Selva tropical , la Pradera, la Sabana, el Desierto entre otros.
Tipos de biomas y características Biomas Tipo Descripción Ubicación geográfica Tipos organismos
Tundra
se considera el bioma mas frío del planeta, se caracteriza porque no hay árboles, pues es una zona donde prevalece un invierno largo con frio intenso
Norte del planeta en países como Alaska, Canadá, Groenlandia y Rusia
fauna( buey almizclero, búho de las nieves, oso Polar). Flora (pocos los tipos de plantas que se encuentran en la tundra)
Taiga
Es un bioma con inviernos largos y fríos, sus veranos son cortos y relativamente poco calientes; prevalecen formaciones boscosas de coníferas
Norte de Rusia, Siberia, Europa y Canadá y en el estado de Alaska.
Flora (coníferas, pinos, robles, arces y olmos). Fauna (:alces, linces, osos, glotones, zorros, ardillas)
Selva tropical
Los biomas de selvas tropicales se encuentran en las latitudes bajas, su temperatura es generalmente de alrededor de 80 grados
Alrededor del ecuador, principalmente en el Trópico de Capricornio y el Trópico de Cáncer. En Australia, al Sudeste de Asia, la parte sur de la India y América del
Fauna (loros, tucanes, papagayos, serpientes, ranas, monos) . Flora ( árboles - gigantes ( 80 mts) con variedades de musgos, enredaderas y
Fahrenheit, con una humedad muy alta también mucho calor y abundantes lluvias durante todo el año.
Sur orquídeas)
Praderas
es un bioma que según los científicos, se encuentra entre el clima desértico y el boscoso, pues las lluvias no son tan cotidianas pero sí existe mayor vegetación y fauna.
América del Norte y del Sur abarcando Argentina, así como en África del Sur, Eurasia Central y Australia.
Flora (La gramínea, el juncal, girasol, trébol, índigos silvestres, entre otros). Fauna( hienas, jirafas, aves corredoras, lagartijas e insectos)
Desierto
Los desiertos son lugares muy calientes y secos. Cada año, llueve muy poco en los desiertos
África , Australia, Arizona, Norte de México, Sudamérica y parte de Asia Central.
Flora: (cactus, nopales, pitahayas, palmeras y bromelias). Fauna ( serpientes, camaleones, escorpiones, tarántulas, buitres, tortugas, coyotes y camellos)
Sábana
Este bioma posee una estación extremadamente húmeda y luego una temporada extremadamente seca. Se encuentran en las latitudes más bajas, este bioma particular cae en el medio entre un prado y una región boscosa
Ubicación: África, Australia, India y América del Sur
Flora ( árboles de pino, palmeras, arbusto ). Fauna ( leones, leopardos, ciervos, cocodrilos, buitres, guepardos, canguros )
5. leyes o principios rectores de la ecología, sintetizados por Barry Commoner, en
libro “EL CIRCULO QUE SE CIERRA” 1973.
Los 4 principios rectores de la ecología por Barry Commoner son uno de las herramientas
que primero surgieron para entender la problemática ambiental ocurrida a raíz del
crecimiento tecnológico o la industrialización, este plantea a través de sus principios, la
importancia de concientizar a la población sobre el uso en exceso de los recursos naturales
y sus impactos en las poblaciones futuras.
Los 4 principios se resumen en:
Todo está relacionado con todo lo demás
A través de este principio se hace alusión a que en los procesos naturales se dan a través de
una conexión permanente entro todos los componentes que la forman. Es decir que en la
naturaleza nada se produce o se desecha y luego desaparece. Por lo tanto implica esto que
ningún organismos existe de manera aislada en la naturaleza, que por el contrario necesita
de otros organismo y de factores abióticos para sobrevivir.
Todo va a dar a algún lado
Absolutamente todo lo que usamos en la vida continuada se acumula o se recircula en algún
lugar, es decir todo lo que existe en la naturaleza tiene es asimilado por algún organismo o
acumulado en las diferentes esferas que componen el planeta.
Esto conlleva a tener en cuenta que se debe hacer hincapié en generar conciencia sobre
nuestras acciones en contra del medio ambiente que a raíz de las diferentes actividades que
realizamos a diario generan contaminación y acumulación de compuestos tóxicos en el
ambiente.
No existe nada que no tenga algún costo
Este principio implica que todas las actividades que realizamos en función de los recursos
de la tierra generan un costo, precio que no se genera sólo para las poblaciones que lo
producen, sino que abarcan a todos, por lo tanto el problema de unos se convierte en
problema de todos. Por tanto es responsabilidad de todos generar soluciones a los
problemas ambientales en curso.
La naturaleza sabe lo que hace.
La naturaleza busca permanentemente equilibrarse ante los problemas generados y las
repercusiones de las actividades humanas sobre este, es por ello que la naturaleza actúa en
defensa frente a sus intereses, manifestándose frente al deterioro, por lo tanto se plantea que
a futuro la especie humana tienen a desaparecer de planeta como respuesta a la
contaminación.
6. Escuelas del pensamiento ecológico: La agroecología
Las escuelas de pensamiento ecológico, tratan de abordar los temas ambientales desde una
mirada de las ciencias sociales. Se resumen en 5 escuelas en total, sin embargo en esta
ocasión se abordará la agroecología. La agroecología como escuela de pensamiento, se
entra en el estudio de los sistemas productivos tradicionales, tratando de hacer hincapié en
impulsar y rescatar los procesos que conllevan a la agricultura tradicional, tratando de
desligarlo de el desarrollo capitalista que lo que generan es son daños en el componente
ambiental, social , cultural y ecosistémico. Esto principalmente debido a que a través de la
agricultura a base de la industrialización y el uso de tecnologías avanzadas pero sin análisis
de los impactos negativos que constantemente han ocasionado una pérdida de los recursos
naturales, contaminación y agotamiento de los recursos hídricos.
7. ¿Qué son los BIOINDICADORES AMBIENTALES, criterios para aplicarlos y
algunos ejemplos. ¿Qué importancia tienen en la planeación y gestión ambiental?
Un bioindicador es un organismo o grupo de organismos cuya presencia o ausencia en un
ecosistema, aporta información importante sobre las relaciones o características ecológicas
de un medio. Generalmente, la variación de los organismos considerados bioindicadores en
un ecosistema corresponden a variación de los factores bióticos o abióticos del ecosistema.
Generalmente los organismos bioindicadores son organismos altamente sensibles a su
ambiente, puesto que cambian su densidad poblacional, aumentan o por el contrario
disminuyen ante cambios ocurridos en su medio, que ocasionalmente indican una
contaminación ambiental.
El empleo de organismos bioindicadores se enfoca no solo para medir la salud del
ecosistema, sino también para determinar el impacto económico. En consecuencia un
indicador es un organismos flexible, selecto por el grado de sensibilidad y tolerancia a los
diversos tipos de contaminación o sus efectos.
Ejemplos
Criterios para aplicarlos
Los bioindicadores son organismos utilizados para diferentes tipos de monitoreo como:
1. monitorear el ambiente (es decir, cambios físicos y / o químicos),
2. monitorear los procesos ecológicos
3. monitorear la biodiversidad.
Así mismo no, todo los organismos pueden ser bioindicadores, estos requieren de ciertas
características para poder ser aplicados.
• Fácilmente disponible (cultivo/captura)
• Presentar ciclos de vida cortos
• Suficientemente sensible a la exposición
La abeja de miel Apis mellifera
• degradación ambiental
líquenes ubicados
en los ríos
• caudal de rios • contaminacion del
aire
Bacrerias coliformes • contaminaciòn fecal
esponjas marinas
• presencia de contaminantes en aguas marinas
• Tener una amplia distribución geográfica
• Encontrarse en un estado de conservación que permita su uso
• Fácil manipulación tanto en condiciones de laboratorio como en campo
Además de esto se tienen en cuenta características de los organismos como los plasmados
en la siguiente tabla.
Holt, E. A. & Miller, S. W. (2010) Bioindicators: Using Organisms to Measure Environmental
Impacts. Nature Education Knowledge 3(10):8
Los bioindicadores ambientales tienen amplia importancia en la planeación y gestión
ambiental, debido a que a través de estos se puede determinar específicamente cuales son
las actividades antropogénicas que alteran las condiciones ambientales y por ende inciden
en la contaminación y a su vez permite desarrollar estrategias que reduzcan los problemas
ambientales.
Igualmente a través de los bioindicadores se puede reducir económicamente la
determinación de los problemas ambientales o alteración de los ecosistemas, sin necesidad
de aplicar métodos fisicoquímicos que incrementan los gastos. Los bioindicadores son
mecanismos alternativos que permitan obtener información relevante a precios más
accesibles. (Gorza, 2009)
8. Huella ecológica.
La huella ecológica es un indicador que resulta de la comparación de la demanda humana
sobre los recursos inmersos en la naturaleza y la capacidad regenerativa de estos; se define
También como un indicador de sostenibilidad en el que se relacionan las demandas de una
comunidad humana y la capacidad de mantener el modelo de producción y consumo de
dicha sociedad, teniendo e cuenta los recursos necesarios y los residuos generados por
estas.
En la actualidad se considera que la huella ecológica es la principal medida de la cantidad
de recursos usados por la humanidad, puesto que a través de esta se mide cuánta área de la
tierra y del agua requiere una población para producir el recurso que consume y absorber
los desechos.
Según global footprint nerwork “Desde la década 1970, la humanidad está en un sobregiro
ecológico con demanda anual excediéndose en los recursos que puede regenerar la tierra
cada año. . Ahora le tarda a la tierra un año y cinco meses para regenerar lo que utilizamos
en un año”
Esto lo que implica es que a raíz del crecimiento demográfico y la sobreexplotación de los
recursos naturales para satisfacer las necesidades de las poblaciones actuales y en búsqueda
de un “crecimiento económico “ sin tener en cuenta las secuelas en el medio ambiente pues
a raíz de muchas de las tecnologías e industrialización se generan daños irreversibles.
Es necesario entonces como sociedad, como persona o como país adoptar hábitos de
consumo saludable y sin impacto ecológico, que propenda en usar en menor cantidad o en
proporciones limitadas los recursos naturales, de tal forma que no se excedan en el uso de
los recursos naturales, pensando en las poblaciones futuras.
El uso de la huella ecológica es esencial para la supervivencia de las poblaciones actuales y
futuras, para tener conocimiento sobre cuanta naturaleza tenemos, cuanta utilizamos y los
desechos que generamos con capacidad de regeneración.
9. Bibliografía
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