Unidad 6

1. INTRODUCCIÓN: LA CIENCIA DE LA ECOLOGÍA1. INTRODUCCIÓN: LA CIENCIA DE LA ECOLOGÍA

¿Qué es la ECOLOGÍA?

Estudio científico de la interacciones entre los organismos, así como entre ellos y el medio que les rodea, que determinan su distribución y abundancia.

¿Dónde?¿Cuántos?¿Por qué?

Distribución de organismos

Interacción con el medio

Unión de muchas DISCIPLINAS → MODELOS → Utilidad

Medio Ambiente:Conjunto de factores mas circunstancias que determinan un lugar.

Esta determinado por:FACTORES ABIÓTICOS: inorgánicos que establecen límites

FACTORES BIÓTICOS: orgánicos que establecen relaciones.

Estos FACTORES regulan y modulan las poblaciones hasta el EQUILIBRIO

NIVELES DE ESTUDIOESTUDIO POR EL

HOMBRE NIVELES

INDIVIDUO: individuo independiente con capacidad para reproducirse, alimentarse y enfrentarse a un medio cambiante. Caracterizado por un nº y variavilidad

POBLACIÓNgrupo temporal y espacial de individuos de la misma especie que comparte los factores

COMUNIDAD O BIOCENOSISConjunto de especies diferentes que comparten un área y un momento. Existen interacciones entre

poblaciones.ECOSISTEMAComunidad + BIOTOPO, estableciéndose interacciones organismo-ambiente.

BIOSFERAConjunto de ecosistemas

AUTOECOLOGÍA

ECOLOGÍA DE POBLACIONES

ECOLOGÍA DE COMUNIDADES

SINECOLOGÍA

*biotopo: es el lugar o medio físico ocupado por una comunidad

POBLACIÓN 2

POBLACIÓN 1 POBLACIÓN 3MEDIO

OBIOTOPO

2.- AUTOECOLOGIA: 2.- AUTOECOLOGIA:

Estudio de la distribución de los seres vivos debido a la combinación de factores ambientales

Definiciones:Medio: marco físico donde se desarrollan organismos. Determinado por PROPIEDADES o FACTORES.

Factor ambiental: elemento del medio que actúa sobre el organismo

Ambiente: conjunto de factores que definen el medio

Factor limitante: propiedad del medio que detiene o retrasa el crecimiento de organismos

Estudio de

Factores

ABIÓTICOS

BIÓTICOS

No depende de la densidad de poblaciónFisicos/Químicos climático o noEstablecen condiciones, que pueden modificar con comportamientos

Depende de la densidad de poblaciónConsecuencia de otros organismosFactores alimenticios o de recursosA

UT

OEC

OLO

GIA

AU

TO

ECO

LOG

IA

2.1 FACTORES ABIÓTICOS:Tienen distinta importancia según se trate de medio:

MEDIO TERRESTRE-AÉREO

MEDIO ACUÁTICO

SUELO

FACTOR VARIACIÓN ADAPTACIONES

Plantas Animales

LUZ Fuente de energíaEs mayor en las zonas de montaña y en los polos

–Estratificación

–Fototropismos

–Varia la actividad y comportamiento

TEMPERATURA Es variable, tanto en el día-noche como en las estaciones del año.Generalmente menor al aumentar la altura

–Planta anuales mueren y dejan semillas–Se reduce la actividad perdiendo las hojas.–Formas de resistencia: semillas y yemas

–Homeotermos: presentan la Tª cte. Presentan estructuras aislantes (pelos, plumas,…), hibernación.El sudor y hábitos nocturnos contra el calor–Poiquilotermos: Tª semejante al medio. Condiciones desfavorables emigran, permanecen en estado aletargado o larvario.

HUMEDAD Cantidad de agua en el aireFactor importante pues se producen perdidas por evaporación o transpiración.

–Hidrófilas: ambientes húmedos y sombríos. Presentan epidermis finas y abundantes estomas para facilitar la perdida de agua en exceso.–Xerofilas: ambientes secos. Hojas transformadas en espinas o con forma de aguja. Desarrollan tallos y hojas para almacenar agua.

–Presencia de estructuras especiales para evitar perdidas por transpiración: exosqueleto en artrópodos, escamas en reptiles, pelo en mamíferos.

FACTOR VARIACIÓN ADAPTACIONES

Plantas Animales

LUZ Fuente de energíaEl agua absorbe la radiación luminosa más que el aire.La intensidad disminuye con la profundidadZonas:

Eufótica: se realiza la fotosíntesis, hasta 50mOligofótica: zona de penumbra.Afótica: oscurridad total, a partir de los 500m

Pigmentos diferentes que absorben longitudes de onda distintas.

–Animales con capacidad para producir luz: bioluminiscencia

TEMPERATURA Las variaciones son menores que en el medio aéreo. De ella depende de la cantidad de O2

SALINIDAD Cantidad de sales minerales disueltas.Factor importante en la distribución.

Procesos osmóticos hacen que salmones y anguilas puedan vivir en medios donde varia la concentración.

MEDIO ACUÁTICO

FACTOR VARIACIÓN ADAPTACIONES

Plantas Animales

Cantidad de O2 Varia en f(x) de la Tª y de la profundidad .La concentración es > Tª↓

–Estructuras mas eficaces para la captación.–Movimientos

Presión hidrostática

Aumenta una atmosfera cada 10 m. de profundidadTiene efecto en la forma y forma de desplazamiento

–Poseen vejiga natatoria para desplazarse a distintas presiones y flotar–Animales del fondo tiene formas aplanadas y cavidades internas reducidas

Viscosidad Es mayor en el medio acuáticoDificulta su movilidad y quedan suspendidos.

–Plantas y algas presentan vejigas de aire para flotar y estar cerca de la superficie.

–Superficie corporal amplia para flotar o presentan ramificaciones.–Los nadadores presentan estructuras fusiformes y extremidades en forma de pala.–Otros usan mecanismo de propulsión.

Densidad Responsable de la flotabilidad, no tiene estructuras duras o rígidas

Movimientos del agua

Importancia en las costas y en tramos altos de ríos

–Tallos flexibles. –Organismos bentónicos : formas aplanadas, apéndices o ventosas de sujeción

FACTOR VARIACIÓN ADAPTACIONES

Plantas Animales

TEXTURA Suelos arenososSuelos arcillososSuelos mixtos

Raíces más profundas y ramificadas

AGUA Y AIRE Necesidades de aguaoHidrófilas oXerófilas

Aire entre los huecos

- Juncos –Lombriz de tierra

–Presencia de organismos favorece la aireación: lombrices, topos,…

COMPOSICIÓN QÍMICA Y pH

Suelos salados

pH: oNeutrooAcidooAlcalino

–Plantas halófitas

–Plantas–Brezo y pino–Haya y encina

SUELO

Factores abióticosFactores físicos y químicos: Hdad, Tª, Luz, salinidad, disponibilidad de O2,…

Determinan el

crecimiento

LEYES

Ley del mínimo de Lieding: La distribución de una especie estará controlada por el factor ambiental para el que el organismo tiene un rango de adaptabilidad o control más estrecho.

Ley de tolerancia de Shelford: Todo ser vivo presenta ante los diferentes factores ambientales unos límites en los que puede vivir, tanto superiores como inferiores entre los cuales se sitúa su óptimo ecológico (tanto es demasiado como demasiado poco de cualquier factor abiótico puede limitar o prevenir el crecimiento)

Curvas de tolerancia

Para un determinado factor , un organismo puede presentar una zona óptima en la que crece mas rápido, vive mejor y deja mas descendientes. Conforme los valores se alejen de esta zona menor será el crecimiento, menos descendiente, aunque puede vivir: limite de tolerancia. Si supera este límite no puede sobrevivir.

2.2 FACTORES AMBIENTALES

Curva de tolerancia

A : Ausencia de la especieB : Rara vez se encuentraC : Optimo

Especies eurioicas: Especies estenoicas: Son aquellas que se caracterizan por ser poco

exigentes respecto a los valores alcanzados por un determinado factor, o sus valencias ecológicas registran una gran amplitud.

Son aquellas que son muy exigentes respecto a los valores alcanzados por un determinado factor, o sus límites de tolerancia son estrechos.

El número máximo de individuos no acostumbra ser muy elevado.

Se desarrollan bajo unas condiciones óptimas, el número de individuos puede llegar a ser elevado.

Suelen ser k estrategas (individuos con una tasa de natalidad baja, que le proporcionan a sus crías unos cuidados hasta alcanzar la edad adulta).

Suelen ser r estrategas (individuos con un potencial biótico elevado, que tienen muchas crías que no reciben cuidados)

Son generalistas. Son especialistas.

Para denominar los grados relativos de tolerancia se utilizan los prefijos esteno (estrecho) y euri (amplio):

estenotérmico-euritérmico se refiere a temperatura,

estenohídrico-eurihídrico se refiere al agua,

estenohalino-eurihalino se refiere a salinidad,

estenofágico-eurifágico se refiere a alimentación

estenoico-eurioico se refiere a selección del hábitat.

Estenotermos: peces abisales, sapos del desierto, el pez antártico Trematomus hernacchi, líquenes del ártico.Euritermos: mosca común,faisanes de cuello anillado, cactosEstenohalinos: las larvas de muchos peces y crustáceos, la mayoría de peces que solo pueden vivir en agua salada o solo en agua dulceEurihalino: mangle, cangrejo ermitaño, el pez cuatro ojos, cangrejo azul (solo el adulto), salmones adultos.Estenohídricos: lombriz de tierra, orugas de escarabajos.Eurihídricos: protozoarios que forman quistes al no haber agua, sapos del desierto, rata canguro.

2.2 FACTORES BIÓTICOS: SE ESTABLECEN RELACIONES ENTRE LOS ORGANISMOS

ENTRE LA MISMA ESPECIEINTRAESPECÍFICAS

ENTRE ESPECIE DIFERENTRESINTERESPECÍFICAS

COMPETENCIA

ASOCIACIONES: (positivas)

Coloniales:GregariasFamiliares:Jerarquicas

MutualismoSimbiosisDepredaciónParasitismoComensalismoInquilinismoTanatocresis

Necesidades similares. No todos consiguen obtener recursos.

Utilizan el mismo recurso.La más eficaz desplaza a la otra.

SIMBIOSIS: ambos se ven beneficiados pero es necesaria esa relación para que sobrevivan los dos organismos

Tanatocresis: es una dependencia más indirecta, en el que el segundo organismo usa algo del primero, pero lo hace después de la muerte del mismo. Un ejemplo es el cangrejo ermitaño que usa una concha de caracol para proteger su cuerpo.

RESUMEN

Relación Organismo 1 Organismo 2

Mutualismo + +

Simbiosis (+) (+)

Depredación + †

Parasitismo + -

Comensalismo + 0

Inquilinismo + 0

Tanatocreis (+) 0

2.3 HABITAT vs NICHO ECOLÓGICO.

FACTORES ABIÓTICOS

HABITAT:Lugar físico ideal donde el individuo se desarrolla. El hábitat es la "dirección de la especie", o sea, el lugar donde vive y se la puede encontrar.

El papel que desarrolla en el funcionamiento del ecosistema: ¿qué come?¿Por dónde se mueve?¿a quién sirve de alimento?

NICHO ECOLÓGICOLa función que desarrolla en ese el

ecosistema. El nicho ecológico expresa la interrelación del organismo con los

factores ecológicos.ESPECIALISTASSe desarrollan en nichos específicos evitando la competencia

GENERALISTASSe desarrollan en cualquier nicho, son oportunistas

un determinado hábitat es compartido por varias especies.

un determinado nicho no puede ser compartido por dos especies.

Una misma especie puede ocupar nichos diferentes durante su desarrollo

Pueden ocupar el mismo hábitat (lugar) pero tiene nicho diferente

Las características ambientales pueden cambiar (dentro de ciertos límites) , ocasionando que cambien su nicho ecológico adaptándose a las nuevas características.

Cuando se introducen especies exóticas en hábitats diferentes pueden desplazar a especies autóctonas por ocupar su mismo nicho.

ESPECIES AMENAZADAS: (CAUSAS)

DESTRUCCIÓN Y FRAGMENTACIÓN DE HÁBITASConsecuencias → FRAGMENTACIÓN

oReduce la cantidad de hábitats disponibleodisminuye el tamaño de la poblaciónoImpide las relaciones entre especie (perdida de biodiversidad)oHace que los hábitat sean más vulnerables a agentes geológicos externos.

INTRODUCCIÓN DE ESPECIE EXÓTICAS

SOBRE EXPLOTACIÓN DE ESPECIES

CAMBIO CLIMÁTICO

4. ECOLOGÍA DE POBLACIONES

Una población es un conjunto de individuos de la misma especia que comparten un espacio concreto.

Para caracterizarla

PARÁMETROS DEMOGRÁFICOS

CRECIMIENTO

TamañoDistribución por edadesTasa de natalidadTasa de mortalidadInmigracionesEmigraciones

Nº de ind = N + I – M - E

CURVAS DE CRECIMIENTO

CURVA EN FORMA J CURVA EN FORMA S

tiempo

Crecimiento exponencialDura poco tiempoLos recursos se agotanLos individuos se mueren

Inicio en crecimiento exponencialLos recursos son limitadosEl crecimiento se frenaLa población se mantiene más o menos constanteEste valor de población se llama capacidad de carga del ecosistema (K)

ESTRATEGIAS

Estrategas de la r

Son especies oportunista o pionerasHábitats inestablesTiempo de vida corto y tasa de reproducción altoOrganismo de tamaño pequeño (bacterias, algas, insectos, herbáceas)

Estrategas de la K

Son especialistasHábitats establesTiempo de vida largo y tasa de reproducción baja(Aves y mamíferos)

Curvas de supervivencia:Al representar gráficamente el valor de supervivencia frente al tiempo (edad que alcanza) se obtiene la curva de supervivencia para esa población.

Tipo I. Las curvas tipo I o convexas caracterizan a las especies con baja tasa de mortalidad hasta alcanzar una cierta edad en que aumenta rápidamente. Tal es el caso de la mayor parte de los grandes mamíferos, incluido el hombre, con estrategias de la K.

Tipo II. Si la tasa de mortalidad varía poco con la edad, como ocurre en la mayoría de las aves, la curva tiene la forma de una diagonal descendente, normalmente con forma sigmoidea si el número de individuos que muere en cada tramo de edad es más o menos constante.

Tipo III. Las especies r-estrategas sufren una elevada mortalidad en las primeras etapas de vida, larvaria o juvenil, teniendo luego una mayor probabilidad de supervivencia. La curva muestra un pronunciado descenso inicial seguido de una fase más estable

Modelo de regulación de poblaciones: depredador-presa (ecuaciones de Lotka y Volterra) un par de curvas muy interesantes en las que ambas poblaciones oscilan rítmicamente en una especie de "danza" en la que los aumentos de población de las liebres vienen seguidos de aumento de los linces, hasta que la superpoblación de linces termina por hacer bajar la población de liebres, lo que provocan un descenso de linces que permite crecer de nuevo las liebres y vuelta a empezar...

PLAGASSon aquellas especies que alteran el equilibrio de una población y repentina mente crece de forma extraordinaria produciendo efectos nocivos a otros seres vivos, al ecosistema o a las actividades humanas.

Dados sus efectos deben de ser controladas a tiempo, siguiendo las siguientes estrategias:

Control químico: control de las plagas por productos químicos, pesticidas: plaguicidas (contra insectos), herbicidas (contra malas hierbas) funguifidas (contra hongos)

Beneficios:Mejora el rendimiento de las cosechasPermite la lucha contra determinadas epidemias

Perjuicios:Aparición de resistentesContaminación del medioElevado tiempo de persistencia en el ambienteNo son selectivosSon bioacumulativos en las cadenas alimenticias.

Lucha biológica

Consiste en usar seres vivos, como depredadores específicos o parásitos, para regular la población de la especie causante de la plaga reduciendo a una densidad muy baja. Su finalidad es la de reducir la población para minimizar daños.

Es más lento que el químico y precisa de estudios sobre la dinámica de poblaciones, pero es mas respetuoso con el medio.