Ecosistemas 1: evolucin del concepto

Leonardo Romero

Abril 2014

Definicin

ECOSISTEMA es un sistema complejo que abarca la biocenosis (organismos vivos o elementos biticos en un rea determinada que interactan entre s, v.g.: depredacin, parasitismo, competencia, simbiosis) y el biotopo (medio ambiente fsico o elemento abitico), que se integran en el ciclo de energa y de nutrientes.

Contexto

El concepto de ecosistema apareci como una solucin a la discusin terica que divida a los eclogos que crean en el paradigma del superorganismo o cuasi-organismo (Clementsy Tansley) y el punto de vista individualista de la comunidad como un ensamble de especies (Gleason).

El termino de ecosistema

El trmino ecosistema fue acuado en 1930 por Roy Clapham para designar el conjunto de componentes fsicos y biolgicos de un entorno.

Ecosistema, es un concepto holstico e integrativo que combina los organismos vivos y el ambiente fsico en un sistema: Alfred George Tansley (1935, 1871-1955).

El concepto de ecosistema surgi como un argumento terico, no como el resultado de un estudio tcnico o como una sntesis de observaciones de campo. Tansleyutiliz su concepto solamente en algunas revisiones conceptuales.

El aporte de la limnologa: Biotopo y biocenosis

La Limnologa desarrollo rpidamente a fines del siglo XIX y principios del XX. Thienemann y sus colegas estudiaron los lagos como sistemas donde las partes interactan para crear el ecosistema.

Thienemann visualiz el sistema como un organismo de un orden superior, un organismo complejo.

Thienemann se refera a la comunidad bitica como biocenosis (trmino acuado por Karl Mbius en 1877), e invent el trmino biotopo para referirse a los factores ambientales asociados a los hbitat de la biocenosis.

Encontrar el problema: el funcionamiento del ecosistema

El enfoque estructural de la ecologa acutica se dedico a entender las propiedades internas del lago, en otras palabras estudiar su funcionamiento para lo cual es importante analizar procesos centrales, como la produccin primaria (produccin, productividad).

Concepto de trofo-dinmica

Durante cinco aos de trabajo de campo en el pequeo lago Cedar Bog (University of Minnesota Raymond) Lindeman y su esposa Eleanor Hall, colectaron muestras de plancton y bentos en diferentes estaciones del ao as como muestras de agua y sedimento.

Lindeman concluyo que el lago era un ecosistema y fue el primero en implementar el concepto de Tansley en trminos cuantitativos y en definir la dinmica de su comportamiento. En su esfuerzo de organizar la enorme cantidad de datos fsico-qumicos y biolgicos desarrollo un esquema de dinmica trfica.

Su anlisis se centr en la trama alimentaria de un lago, analizando los vnculos entre las partes vivas y no vivas, organizando las especies en grupos de acuerdo a sus hbitos alimenticios.

El paradigma de la ecologa

A principios del siglo XX, el concepto de ecosistema se estableci como un paradigma cientfico en ecologa.

Este paradigma describa los sistemas como maquinas construidas a partir de los niveles trficos los cuales se acoplaban a travs del flujo de energa.

Los ecosistemas se encuentran en equilibrio cuando existe un balance entre las entradas y las salidas de energa, y no se observaba una acumulacin de biomasa debido a la produccin.

La delimitacin del ecosistema

En 1962 los eclogos Herbert Bormann y Gene Likens (eclogo vegetal y limnlogo, respectivamente) organizaron un estudio denominado HubbardBrook (una cuenca) que present un gran impacto en los estudios ecosistmicos.

La delimitacin del ecosistema

En el artculo publicado en Science en 1967 estos dos autores utilizaron la cuenca como unidad de estudio y reemplazaron el flujo de energa por el ciclo de nutrientes como proceso funcional principal en los ecosistemas. Los lmites del ecosistema son difciles de precisar, en Hubbard Brookla hidrologa define los lmites del sistema de una forma natural.

Interaccin entre componentes

Bormann & Likens basados en sus estudios en Hubbard Brookpresentaron un nuevo modelo conceptual de ecosistema ligado a la biosfera, donde los componentes orgnicos e inorgnicos se encuentran conectados.

Estos autores reconocieron cuatro compartimentos: la atmsfera, el pool de nutrientes disponibles en el suelo, la cantidad de material orgnico vivo o no vivo disponible, y los minerales del suelo y la roca madre.

Estos compartimentos fueron incorporados en un modelo conceptual. El punto fundamental de este nuevo enfoque es que los procesos en los ecosistemas se encuentran totalmente acoplados al ciclo hidrolgico.

Determinismo vs. indeterminismo.

Bormann & Likens (1979) describieron las variacin en la exportacin de nutrientes desde la microcuenca de Hubbard Brook, demostrando la influencia de las condiciones fisicoqumicas del suelo y su historia previa, as como de la dinmica interna de las poblaciones.

David Schindler y colaboradores (1985) demostraron como alteraciones drsticas de las poblaciones dominantes de productores y consumidores no se manifestaban en cambios en la productividad.

Sistema ciberntico

Joseph Engelberg & L.L. Boyarsky del Departamento de Fisiologa y Biofsica de la University of Kentucky en 1979 publicaron un artculo sosteniendo que los ecosistemas no eran sistemas cibernticos.

Para estos autores los sistemas cibernticos son aquellos que todas las partes estn conectados por redes de informacin, ejemplos de estos sistemas los constituye el cuerpo humano o una clula. Para estos autores los intercambios de energa y materia dentro del ecosistema no son informativos.

Un sistema complejo

Carl Jordan (1981), en respuesta al artculo de Engelberg-Boyarsky, cito el complejo co-evolutivo de Heliconia-Passiflora-Anguria/Gurania en los bosques tropicales.

Robert Paine (1969) demostr como especies claves modifican el ambiente y permiten el establecimiento de varias especies. Por lo tanto, la organizacin de los ecosistemas es ms compleja que los modelos en red.

Qu entendemos por intercambio de informacin?

Un experimento de biodiversidad de los pastizales en Jena, Alemania (www.the-jena-experiment.de), que cuantifica el papel de la biodiversidad de las plantas de reciclaje de nutrientes y las interacciones entre especies.

21/09/2013 15

FIN