TEMA 8 CAMBIOS EN LOS ECOSISTEMAS

CAMBIOS EN LAS POBLACIONES

• Población: La población es un conjunto de organismos de la misma especie que ocupan un lugar y tiempo determinado.

• Características de la población: tamaño, densidad, distribución de las edades…

• Estas características cambian como respuesta a los cambios en las condiciones ambientales.

FACTORES QUE CONTROLAN CAMBIOS EN EL TAMAÑO DE LA POBLACIÓN(total de individuos

que forman parte de una población)

1. Potencial biótico: El número de descendientes (nacimientos, huevos puestos, esporas o semillas) que cada especie puede producir en condiciones ideales. Además, los nuevos descendientes deben sobrevivir y reproducirse a su vez.(sino no se notaria el efecto en el tamaño de la población)Por eso también hay que tener en cuenta su capacidad para migrar (animales) o de las semillas para dispersarse

• El crecimiento de la población depende de la reproducción de sus miembros, es decir, de los individuos en edad reproductora.

• Una pirámide de edad: Es una representación gráfica de la distribución por edades de los individuos de una población

PIRÁMIDES DE EDADES

Las pirámides de edad resultan muy útiles para predecir las tendencias de crecimiento de una

población:A) Población que crecerá: En ella predominan

los individuos prereproductivos.

B) Población que crece: En ella predominan los individuos reproductivos.

C) Población que decrece: En ella predominan los individuos posreproductivos.

• Conociendo la pirámide de edad de una población. ¿podemos deducir si está en expansión o en regresión? ¿Cómo?

• Si la base de la pirámide es más amplia que la cima, es decir, abundan los individuos en edad prereproductiva, la población está en expansión.

• Si por el contrario, la pirámide está invertida, la población estará en regresión; ya que los individuos capaces de originar los futuros descendientes son escasos.

CURVAS DE CRECIMIENTO

• Si se representa gráficamente el número de individuos existentes en una población en el transcurso del tiempo, se observan varias fases:

• Curva de crecimiento en forma de J: • Al principio, no hay muchos individuos y los descendientes

no pueden ser numerosos, con lo que la población aumenta poco. Con el incremento del número de individuos, la reproducción aumenta y la población crece considerablemente.

• Se obtiene en un medio con recursos ilimitados. En ella, la población aumenta de forma exponencial con el tiempo. Cuando esto ocurre se dice que hay una explosión poblacional.

• Esta gráfica no es real: se trata de una gráfica teórica, pues el crecimiento no es indefinido. Cuando la población alcanza un gran tamaño, aparecen efectos negativos que limitan la reproducción: falta de recursos, competencia y enfermedades. Por este motivo, la gráfica que representa la realidad es diferente:

RESISTENCIA AMBIENTAL

• Una población no puede crecer indefinidamente; los recursos disponibles del medio son limitados y, por tanto, limitan el crecimiento.

• Resistencia ambiental: El conjunto de factores bióticos y abióticos que limitan el aumento de las poblaciones

• Curva de crecimiento en forma de S: Se obtiene en un medio con recursos limitados. Mientras la población es reducida, su crecimiento es más rápido (fase en crecimiento en forma de J); No obstante, cuando la población supera un determinado tamaño, la resistencia ambiental frena el crecimiento. De este modo, al aumento de la población se hace cada vez más lento hasta que alcanza un tamaño máximo=Capacidad de sostenimiento (K)

CAPACIDAD DE SOSTENIMIENTO

• Capacidad de sostenimiento (K): Es la población máxima que un hábitat dado puede sostener sin degradarse a largo plazo.

• Una vez alcanzado el tamaño máximo, el número de individuos de una población no se mantiene constante, sino que oscila: de ahí la forma en S de la curva. El motivo es que sobre la población actúan diferentes factores que también fluctúan, como los recursos, los depredadores …

• ¿ Qué podría pasar si una población continuara creciendo de manera exponencial por encima de la capacidad de sostenimiento del medio?

• Que se produciría un “colapso poblacional”, es decir, la muerte masiva de individuos.

ESTRATEGIAS DE REPRODUCCIÓN

• A) Estrategas de la r: Son especies adaptadas a vivir en ambientes inestables, como las charcas en el desierto, deben estar capacitadas para reproducirse rápidamente y dejar muchos descendientes en previsión de una mortalidad elevada. Son especies que basan su estrategia en producir un gran número de descendientes. Presentan una elevada tasa de crecimiento (r).

• Ej: moscas, mosquitos, plantas colonizadoras de los terrenos después de los incendios e, incluso muchos virus y bacterias causantes de enfermedades.

• B) Estrategas de la K: Por el contrario a las especies adaptadas a vivir en ambientes muy estables no les resulta conveniente ni provechoso producir muchos descendientes, ya que podrían agotarse los recursos. Se trata de especies con una tasa de crecimiento relativamente baja, que permite mantener el tamaño de la población muy próximo a la capacidad de sostenimiento del medio K.

• Tienen pocas crías, a las que proporcionan muchos cuidados durante mucho tiempo. La probabilidad de supervivencia es muy alta

• Son especies especialistas, no son buenos colonizadores de hábitats, pero en ambientes estables acaban por desplazar a las especies con estrategia r, las oportunistas, ya que utilizan con gran eficiencia ciertos recursos.

• Ej: árboles, elefantes…

• 2. Densidad: Es el número de individuos por unidad de superficie.

• Si aumenta la densidad, también lo hace la resistencia ambiental (el conjunto de factores que limitan el tamaño de la población ej: falta de alimento, aumento de competidores…

• Una densidad muy pequeña dificulta los mecanismos de reproducción sexual, ya que puede ser difícil que se encuentren individuos de distinto sexo.

Ejemplo:

• Vayamos a la Isla de St. Matthew en el mar de Bering, a unos 300km de Alaska continental.

En esta isla nunca hubo renos antes y a alguien se le ocurrió introducirlos ya que vieron que la isla estaba repleta de líquenes abundantes que son el principal alimento de los renos. Perfecto.

Veamos que pasó, evolución de la población de renos.

Año 1944, 29 renos.Año 1957, 1350 renos.Año 1963, 6000 renosMismo año 1963 en invierno: 41 hembras y un macho estéril.

La desgraciada población de renos probó en sus propias carnes el destructor efecto de la función exponencial en un entorno finito. (Los líquenes, su alimento, no crecían a la misma tasa que los renos, de hecho cada vez tenían menos comida por cabeza)

3. Interacciones interespecíficas

• DEPREDADOR-PRESA: Si abunda la presa hay poca resistencia ambiental para el depredador y su número aumenta.

• La consecuencia es la disminución de la presa, que, a su vez, hace aumentar la resistencia ambiental para el depredador. Como resultado, su población desciende.

• Competencia: Dos especies que usan de la misma manera recursos idénticos no pueden coexistir en el mismo medio. La mejor adaptada

• Pág. 138 el 6. ¿Cuál de las dos especies de paramecios desapareció en el experimento?¿Por qué desapareció?

• P:caudatum, porque estaba peor adaptada

CUANDO EL EQUILIBRIO SE ROMPE: LAS PLAGAS

• Plaga: Es cualquier organismo no deseado que interfiere, de manera directa o indirecta, en las actividades humanas.

• Aparecen como consecuencia de las actividades humanas, la plaga se encuentra con una cantidad prácticamente ilimitada de recursos y una ausencia de enemigos naturales.

MÉTODOS DE CONTROL DE PLAGAS

• A) Plaguicida: Es una sustancia química capaz de matar organismos considerados como indeseables. Según el tipo de plaga para el que se utiliza, se denomina: insecticida, herbicida,fungicida,raticida, etc.

• Tienen efectos nocivos sobre seres vivos que no son el problema, incluyendo a las personas.

• (Voluntario buscar información sobre el DDT)

• B) Control integral de plagas: En esta metodología cada cultivo y sus plagas se tratan como un pequeño ecosistema. El objetivo no está en erradicar las plagas, sino en mantener la población de las plagas por debajo del tamaño en el que causan pérdidas económicas.

• Se emplean controles biológicos que consisten en utilizar organismos vivos para luchar contra la plaga, como por ejemplo:

Introducir depredadores naturales, parásitos y patógenos (bacterias o virus que causan enfermedades)para regular la población de la plaga

Esterilizar insectos machos de la plaga y liberarlos para que compitan con los machos fértiles.

Colocar “trampas” con sustancias atrayentes como feromonas.

EL SUELO COMO ECOSISTEMA

• Suelo: Es un ecosistema resultado de la interacción de la superficie rocosa de la Tierra con los agentes atmosféricos y con los seres vivos.

• Compuesto por:• A) Materia inorgánica: Constituida por

fragmentos de rocas, minerales, aire y agua.• B) Materia inorgánica: Constituida por

organismos como (bacterias, hongos, pequeños animales, etc ) y humus, materia orgánica parcialmente descompuesta.

FORMACIÓN DE UN SUELO

• 1. Meteorización de la roca madre: Consiste en la alteración física y química de la roca por acción de los agentes atmosféricos. Sobre esta roca alterada actúan los líquenes, que contribuyen a la alteración y proporcionan la materia orgánica que permitirá la instalación de las primeras plantas

• 2. Humificación: Es la transformación de lso restos de seres vivos, en su mayor parte vegetales, por acción de distintos tipos de organismos carroñeros, detritivoros y descomponedores. El resultado es la formación del humus.

• 3. Transporte y zonación vertical: El agua se filtra a través del suelo y arrastra consigo minerales. El resultado es la formación de una serie de capas horizontales u horizontes que forman el perfil del suelo.

PERFIL DEL SUELO

• El suelo presenta una disposición en capas horizontales que reciben el nombre de horizontes del suelo.

• Horizonte 0: Es la capa más superficial y está formada por restos vegetales prácticamente inalterados.

• Horizonte A: Tiene una gran cantidad de humus que le proporciona un color oscuro. En él se localiza la mayor parte de las raíces de las plantas.

• Horizonte B: En él se acumulan los minerales arrastrados por el agua desde el horizonte A,Ej: óxidos de hierro y arcilla.

• Horizonte C: Está formado por fragmentos de roca alterados por el proceso de meteorización

• Horizonte D: Es la roca madre inalterada

LOS SUELOS SE DEGRADAN Y DESTRUYEN

La deforestación

La sobreexplotación de cultivos: Empobrece el suelo, se usan fertilizan contaminando el suelo.

El sobrepastoreo: Consumo excesivo de pastos

LOS ECOSISTEMAS CAMBIAN

• A) RITMOS: Los seres vivos responden a los cambios ambientales rítmicos con comportamientos también rítmicos. Los más importantes son:

• Ritmos diarios: Los organismos se ajustan a estos cambios alterando los periodos de reposo y actividad. Dependiendo de la hora del día. Ej: animales nocturnos y diurnos

• Ritmos estacionales: Una gran variedad de comportamientos esta asociada a los cambios estacionales. Ej: Caida de la hoja, floración, periodos de reproducción de animales, hibernación, muda, migraciones…

• Ritmos de mareas: Ej: anemona, pliegan sus tentátucos y se recubren de una sustancia mucosa cuando baja la marea y su hábitat emerge.

• B) Sucesión ecológica: Es la secuencia de cambios graduales que experimenta la comunidad asentada en un biotopo a lo largo del tiempo.

• Hay dos tipos de sucesiones ecológicas: primarias y secundarias.

Sucesiones ecológicas primarias: Si se inicia en una zona que nunca antes ha estado colonizada por organismos. Ej: isla volcánica recién formada.

Ej: sucesión ecológica primaria

• 1º los primeros colonizadores son líquenes que se incrustan en la roca y participan en su disgregación. Al morir aportan materia orgánica, que se mezcla con la roca formando un suelo primitivo, donde pueden habitar bacterias, hongos y musgos, junto con animales que se alimentan de las hierbas y sus depredadores.

• 2º Germinan las semillas de las hierbas que transforman el terreno en una pradera. También llegan los animales que se alimentan de las hierbas y sus depredadores.

• 3º Al madurar el suelo germinan plantas leñosas de mayor porte, como matorrales y arbustos. A la fauna existente se añaden los animales sustentados por la nueva vegetación.

• 4º Crecen los árboles. La comunidad del bosque está formada por árboles, arbustos, matorrales, hierbas, animales, hongos y microorganismos. Es muy estable y corresponde al máximo grado de madurez del ecosistema. ECOSISTEMA CLÍMAX.

• Ecosistema clímax: Estado en el que dejarían de apreciarse cambios en la comunidad.

• Ej: el bosque es la etapa clímax de casi la totalidad del territorio peninsular español.

Sucesiones ecológicas secundarias: La que se establece en una zona en la que previamente existía una comunidad que ha sido parcial o totalmente eliminada.

• EJ: SUCESIÓN ECOLÓGICA SECUNDARIA CAMBIOS

TRAS UN INCENDIO EN UN BOSQUE MEDITERRÁNEO:

• 1º Sobreviven los rizomas, bulbos y las semillas de los pirófitos ( logran regenerarse con rapidez tras el fuego). El humus es destruido, los microorganismos y los pequeños animales desaparecen.

• 2º Durante los primeros años se origina un PASTIZAL formado solo por plantas herbáceas. Siempre que el suelo no halla sido eliminado.

• 3º En los siguientes 10 o 15 años, predominan los arbustos bajos (tomillo, romero, jaras) que coexisten con las hierbas. Los troncos quemados se descomponen y enriquecen el suelo en nutrientes. Las poblaciones de animales van en aumento.

• 4º Predominan los grandes arbustos como el madroño. Conseguir una maquia arbolada en la que abunden los pinos costará unos 30 o 35 años más. La mayor protección permite la presencia de mamíferos grandes como el zorro.

• 5º La instalación de un bosque formado por alcornoques o encinas y grandes arbustos, tardará 50 0 60 años más. Aún deberá pasar otro medio siglo para poder contemplar una comunidad con importantes ejemplares.

¿ Por qué ocurre una sucesión?

• La actividad propia de los seres vivos produce cambios en el ecosistema; así se crean las condiciones que permiten su colonización por nuevas poblaciones.

• A su vez, estas nuevas poblaciones introducen cambios que pueden hacer desaparecer a las anteriores

• Ej: Los densos arbustos dificultarán el crecimiento de especies heliófilas.

FIN