TEMA 5

A ESTRUCTURA DOS ECOSISTEMAS

1. A BIOSFERA, A ECOSFERA E OS ECOSISTEMAS.

O conxunto de todos os seres vivos que habitan a Terra coñécese como biosfera.

Non sabemos con exactitude cantos seres vivos diferentes, e dicir, cantas especies, forman a biosfera.

Tampouco sabemos cal é a masa total da biosfera, pero estímase que máis da metade desa masa de materia viva está formada por microorganismos, como as bacterias e os protozoos.

Un ecosistema é o conxunto de seres vivos que habitan nun determinado lugar, as relacións que se establecen entre eles e o lugar físico onde viven, así como as características do lugar e as relacións entre o medio e os organismos.

Na terra hai moitos ecosistemas diferentes: acuáticos, como un río, unha charca, etc.; outros son terrestres, como os desertos, as selvas, etc.

Os ecosistemas terrestres que ocupan grandes extensións no planeta cunha vexetación característica reciben o nome de biomas.

A ecosfera é o conxunto de todos os ecosistemas do noso planeta. A biosfera constitúe a parte viva da ecosfera.

2. OS COMPOÑENTES DO ECOSISTEMA .

Un ecosistema está constituido pola biocenose, o biótopo e as relacións, tanto bióticas coma abióticas que se establecen entre eles.

A biocenose é o conxunto de seres vivos, ou de poboacións que ocupan unha área natural e as relacións que se establecen entre eles. Os factores que xorden ante a presenza doutros seres vivos nun ecosistema denomínanse factores bióticos.

O biótopo é o lugar ou espazo físico ocupado por unha comunidade e as características ou condicións ambientais que o caracterizan. É a parte inorgánica do sistema. Está formado polas rochas, o aire, a auga, os sales disoltos, a area, etc.

A ciencia que estuda a composición e o funcionamento dos ecosistemas é a ecoloxía que é unha parte da bioloxía.

3 . A INTERACCIÓN DO BIÓTOPO E A BIOCENOSE.

Os factores do biótopo inflúen decisivamente no tipo de ecosistema, pero á súa vez a biocenose do ecosistema produce modificacións sobre o biótopo.

4. O HÁBITAT E O NICHO ECOLÓXICO.

Nos ecosistemas, os seres vivos ocupan un hábitat e un nicho ecolóxico.

O hábitat é o lugar físico onde poden encontrarse habitualmente os individuos dunha especie e ao cal están adaptados.

O nicho ecolóxico é a función que unha especie desempeña no ecosistema. Este ven definido por moitos aspectos: o seu comportamento, o tipo de alimento que consome, os lugares onde encontra ese alimento, etc.

O nicho ecolóxico dun organismo resulta da adptación deste ao ambiente no que vive.

5. A ALIMENTACIÓN DOS SERES VIVOS NOS ECOSISTEMAS.

Para realizar as funcións vitais, todos os seres vivos necesitan enerxía, que obteñen dos nutrientes contidos nos alimentos. Os seres vivos dun ecosistema pódense clasificar segundo a forma en que obteñen estes alimentos.

• Os produtores fabrican a súa propia materia orgánica a partir de dióxido de carbono, auga e sales minerais.

• Os consumidores aliméntanse doutros seres vivos. Hai tres tipos:

- Primarios: Son hervíboros, é dicir, aliméntanse de vexetais.

- Secundarios: Son carnívoros e aliméntanse dos hervíboros. Algúns son omnívoros, e dicir, inclúen vexetais na súa dieta.

- Terciarios: Aliméntanse doutros animais, tanto herbívoros coma carnívoros.

• Os descompoñedores nútrense descompoñendo a materia orgánica e producindo como resultado substancias inorgánicas que son as que utilizan os produtores na fotosíntese.

Chámanse relacións tróficas ás que existen entre os seres vivos que se alimentan uns dos outros.

As relacións tróficas que existen entre varios seres vivos pódense representar en forma de cadeas, redes ou pirámides tróficas.

6. AS PIRÁMIDES TRÓFICAS.

Unha pirámide trófica é un modo de representar gráficamente a variación que existe entre os diferentes niveis tróficos, para unha característica determinada. Existen diferentes tipos de pirámides tróficas:

– Pirámides de números: nelas represéntase o nº de individuos que existe de cada nivel trófico por unidade de superficie ou volume do ecosistema.

– Pirámides de biomasa: Os pisos representan a biomasa de cada nivel trófico. Denomínase biomasa á cantidade de materia orgánica que forma un individuo, un nivel trófico ou un ecosistema.

– Pirámides de enerxía: Cada piso representa a enerxía almacenada nun nivel trófico nun tempo determinado.

Os niveis tróficos represéntanse por medio de pisos superpostos. Un nivel trófico é o conxunto de organismos que obteñen a materia e a enerxía da mesma forma. Podemos distinguir:

• Produtores: organismos autótrofos que fabrican a súa propia materia orgánica a partir de materia inorgánica.

• Consumidores: Organismos heterótrofos, que se alimentan de materia orgánica xa elaborada. Poden ser:

- Primarios (herbívoros). Aliméntanse dos produtores.

- Secundarios (carnívoros). Aliméntanse dos herbívoros.

- Terciarios. Aliméntanse dos consumidores secundarios.

• Descompoñedores: Organismos heterótrofos que transforman a materia orgánica dos niveis anteriores en materia inorgánica.

Nos ecosistemas a enerxía segue un fluxo unidireccional, mentres que a materia circula de forma cíclica.

7. O PAPEL DOS PRODUCTORES E DOS DESCOMPOÑEDORES.

Os animais herbívoros son cosumidores primarios e os carnívoros son consumidores secundarios e terciarios.

Os consumidores temos nutrición heterótrofa, é dicir, alimentámonos doutros seres vivos.

• PRODUTORES: non inxiren materia orgánica. Teñen nutrición autótrofa, o que significa que fabrican a súa propia materia orgánica a partir de substancias inorgánicas, como o dióxido de carbono, os sales minerais e a auga.

Mediante a fotosíntese, os produtores fabrican a materia orgánica que despois é utilizada polos consumidores.

Unha vez que foi producida, a materia orgánica pasa duns seres vivos a outros e, finalmente, acaba formando restos orgánicos.

• DESCOMPOÑEDORES : sobre os restos actúan os descompoñedores. Os descompoñedores transforman a materia orgánica en inorgánica (dióxido de carbono, auga e sales minerais que quedan non terreo disoltos en auga) que pode ser utilizada de novo polos produtores.

8. A MATERIA E A ENERXIA NOS ECOSISTEMAS.

A materia e a enerxía transmítense nos ecosistemas a través das relacións alimentarias que se establecen entre os organismos.

En todos os ecosistemas ocorren simultáneamente dous procesos: un fluxo de enerxía, aberto, e un ciclo de materia, pechado.

- Fluxo de enerxía

O fluxo de enerxía a través do ecosistema iníciase coa fotosíntese. A enerxía entra no ecosistema como enerxía fotoluminosa, procedente do sol, e os organismos fotosintéticos transfórmana en enerxía química, que se almacena na materia orgánica dos productores, forma na que pasa duns niveis tróficos a outros.

Ao pasar polos diferentes niveis tróficos, a enerxía segue un fluxo unidireccional. En cada transferencia enerxética, dun nivel trófico a outro, só se aproveita unha parte da enerxía para o mantemento das funcións vitais, mentres que outra parte se perde coa respiración en forma de calor. Esta calor é cedida ao medio e non se reutiliza.

- Ciclo da materia

Ao contrario do que ocorre coa enerxía, a materia recíclase e non se perde, polo que circula polo ecosistema de forma cíclica.

9. AS RELACIÓNS BIOTICAS.

As relacións entre organismos poden ser:

- Intraespecíficas: entre individuos da mesma especie, como as relacións gregarias, coloniais, sociais ou familiares.

Relacións gregarias: unha bandada de aves migrando.

Asociacións coloniais: Os corais

Asociacións sociais: Un panal de abellas

Asociacións familiares: Unha familia de lemures

- Interespecíficas: entre individuos da mesma especie. Como o mutualismo, o comensalismo, o inquilinismo, o parasitismo ou a depredación.

Mutualismo: As garzas boleiras aliméntanse dos parásitos dos bois.

Comensalismo: Os escaravellos que se alimentan de excrementos dos mamíferos

Inquilinismo: o cangrexo ermitán que vive nas cunchas baleiras de caracois.

Parasitismo: A cochinilla e a chumbeira

Depredación: O leopardo e a gacela.

10. A AUTORREGULACIÓN DAS POBOACIÓNS .

Se representásemos nunha gráfica o número de individuos dunha poboación en función do tempo, para un medio sen limitacións, obteríase unha curva exponencial ou curva en J.

En cambio, unha poboación natural non pode crecer de maneira indefinida, xa que os recursos e o espazo disponibles son limitados. Ademáis o seu crecemento tamén está limitado polas demáis especies coas que se relaciona. Isto provoca que, co tempo, o número de individuos se estabilice arredor dun tamaño máximo, co que se obtén unha curva de crecemento en forma de S.

O número máximo de individuos dunha poboación, que o ambiente pode soster baixo unhas condicións determinadas denomínase capacidade de sostemento (K). Nos animais, esta capacidade depende do alimento e do espazo, e nos vexetais, da luz e da dispoñibilidade de auga.

As poboacións que flutúan arredor da capacidade de sostemento teñen un crecemento estacionario e encóntrase en equilibrio.

Sistema depredador-presa

A interacción das diferentes poboacións que habitan nun ecosistema afecta ao seu tamaño, de modo que entre ellas se establece un mecanismo regulador. Isto mantén ás diferentes poboacións oscilantes arredor dun número medio de individuos. Un exemplo diso é o sistema depredador-presa.

11 . AS PRINCIPAIS ADAPTACIÓNS DOS SERES VIVOS.

A diversidade dos seres vivos nos diferentes ecosistemas do planeta é unha consecuencia das súas adaptacións aos diferentes medios. Unha adaptación pode afectar a unha estrutura anatómica ou fisiolóxica ou a unha pauta de conduta.

Adaptacións a ecosistemas terrestres.

• Segundo o factor abiótico:

- Humidade: As plantas en ambientes húmidos presentan abudantes estomas que facilitan a transpiración. As plantas de lugares moi secos teñen follas pequenas ou estreitas que reducen a evaporación; tamén dispoñen de raíces moi profundas e extensas. Nos animais de zonas secas, algúns teñen cunchas ou cubertas impermeables, como as escamas dos réptiles. Outros segregan substancias que manteñen a humidade, coma o caracol.

- Luz: En zonas con escaseza de luz, algúns vexetais crecen verticalmente de forma desmesurada como ocorre con certas árbores dun bosque tropical. Nos animais, moitos son activos únicamente durante o día, como sucede cunha gran parte das aves e mamíferos. En cambio, hai especies que soamente son activas durante a noite, como os morcegos e os mosquitos.

- Temperatura: Os animais poiquilotermos, que teñen unha temperatura semellante á do medio, en condicións desfavorables emigran, permanecen en estado de letargo ou enterrados en estado larvario. Os animais homeotermos, que manteñen a temperatura interna constante e independente da do medio, presentan diferentes adaptacións ao frío. Algúns posúen grosas capas de graxa baixo a pel. Outros cubertas de pelo ou plumas, etc.

Adaptacións a ecosistemas acúaticos.

• Segundo o factor abiótico:

- Luz: Os organismos fotosintéticos só se desenvolven nas capas máis altas. Presentan formas laminares ou acintadas, o teñen as follas estendidas sobre a superficie da auga, polo que poden captar a luz que necesitan. As algas posúen diferentes pigmentos que lles permiten utilizar a enerxía luminosa das capas más profundas e menos iluminadas. Algúns animais de zonas pouco iluminadas teñen a capacidade de producir luz mediante órganos específicos.

- Movementos da auga: Os organismos de zonas con fortes correntes adaptáronse de diferentes formas. Algunhas algas viven fixas ao substrato; os equinodermos teñen formas redondeadas e duras cubertas algúns peixes refúxianse en covas ou baixo pedras, outros nadan activamente, coma os que viven en cursos fluviais altos; algúns vermes entérranse na area, etc.

- Presión: Os peixes de zonas profundas son aplanados e as súas cavidades internas están moi reducidas, o que diminúe os efectos dunha presión elevada. As aletas e a forma hidrodinámica dos animais nadadores permítenlles desprazarse, ofrecendo a mínima resistencia á auga. Tamén posúen cavidades cheas de gas (vexiga natatoria dos peixes) coas que poden flotar sen esforzo.