Ecología 1

¿Cuando y como surgió la ecología? 

Hay que distinguir entre el origen del termino ecología y el origen o surgimiento de la ciencia que lleva dicho nombre. La palabra ecología fue usada por primera vez en 1869 por el zoología alemán Ernest Haeckel; sin embargo, no podemos decir que ese haya sido el único inicio de la ecología como ciencia se va construyendo  y estructurando  poco a poco, con la intervención de diversas personas, a pesar de esto, podemos identificar al científico Francés Jean Baptiste Lamarck (1744-1829), al biólogo ingles Charles Darwin (1809-1882) y al mismo Haekel como los que plantearon las primeras ideas sobre esta ciencia. en sus estudios señalaron que los seres vivos reaccionan ante el medio ambiente en el que viven, modificando sus hábitos y costumbres y que estos cambios ocasionarían, a la larga modificaciones en los mismos organismos (evolución).De este modo, la ecología se presenta en un principio como una variante de la naciente biología: la autoecologia, que se concentra en el estudio de los organismos y sus reacciones fisiológicas. Para la autoecologia, el medio ambiente no es tan importante como los organismos que viven en el.
Posteriormente, a principios del siglo XX, los científicos comenzaron a poner atencion a las poblaciones de los organismos en su conjunto y no de forma individual, y así surge la demoecologia o ecologia de poblaciones.
Hacia la tercer década del siglo XX se desarrolla la sinecologia o ecología de comunidades donde ademas del concepto de comunidad, se incluye el estudio de distintas poblaciones que interactuan con su entorno. En 1935, el botánico ingles Arthur George Tansley (1871-1955) propuso el concepto de ecosistema, Este ternino fue desarrollado en 1941 por el científico Raymond Lindeman (1914-1942), quien tomo en cuenta los intercambios de energía y propio conceptos que relacionaban a los organismos con sus ambientes físicos.
Como hemos visto, al principio los científicos veían al ambiente como algo externo a los organismos separando de ellos, pero poco a poco surgieron nuevas propuestas que comenzaron a cambiar esta idea. Actualmente muchos ecologos están de acuerdo en que todos los organismos no esta en su entorno sino que vive con y en su entorno, Este ultimo argumento ha sido sostenido  desde la época de Haeckel hasta la fecha. La relación organismos-entorno es la unidad fundamental ecológica y, por lo tanto, la unidad mínima de supervivencia. Entonces, ya no se ve al organismo u organismos y a las poblaciones o especies, como entidades individuales, separadas de su entorno, el concepto de ecosistema se agrupa las múltiples relaciones de organismos y entorno, entendiendo aqui entorno como otros organismos también.
Ya en la segunda mitad del siglo XX, la idea que sea tenia de la ecología y de su objetivo de estudio cambio después del surgimiento de distintos principios, como la segunda ley de la termodinámica, que dice que la entropia tiende siempre a aumentar; así como la observación del físico austriaco Erwin Schorondinger, quien afirma que la evolución de los seres vivos contradice dicho principio; y otras teorías modernas como la mecánica cuántica, entre otras.

Ecología: definición y alcances

La palabra ecología fue propuesta por el en 1869 y representa la interdependencia y la solidaridad entre los seres vivos y el medio ambiente. Etimologicamente quiere decir "estudio de la casa", en clara referencia a la tierra, y bien muchas otras ciencias habian tomado al planeta como objeto de estudio, por primera vez se lo trataba como nuestro hogar en el que desempeñan todas sus funciones vitales.
Ecología también se define como el estudio de las relaciones mutuas de los organismos con su medio ambiente físico y embotico, el termino oikos que significa casa, es la raíz tanto de la palabra ecologia como del termino economía, por lo que algunos han considerado la ecología "la economía de la vida"

Dentro de la concepción ecológica la tierra es una gran casa, y sus habitantes son los seres vivos. la importancia que tienen para la ecología, de las relaciones entre las distintas especies hizo que esta ciencia se diferenciara de los estudios biológicos que se habían realizado hasta el momento. Así, su abrangencia no se agota en el análisis de los seres vivos, sino que constituye una visión donde ademas de la biológica se integran conocimientos aportados por las ciencias sociales y las geociencias.

Método de estudio de la ecología



Al igual que otras disciplinas científicas, la ecología busca de entender la naturaleza. La ecología trata de entender las interacciones de los organismos y su medio ambiente, tanto sus causas y sus consecuencias. Utiliza seguidamente el método científico, el cual incluye los siguientes pasos: 1) observar y medir los fenómenos naturales; 2) plantear hipótesis, 3) poner a prueba las hipótesis o explicaciones planteadas mediante experimentos u observaciones sistemáticas. Existen sistemas y procesos ecológicos con que es muy difícil experimentar, por ejemplo: el estudio de un ecosistema marino o la sucecion ecológica de una isla recién emergida, para estos casos, el conocimiento se genera mediante la búsqueda de patrones generales en observaciones repetidas.La ecología utiliza diferentes métodos de estudio, los cuales varían y dependen sobre todo del nivel de organización que se aborde, asi como el tipo de organismos, por ejemplo: la respuesta de un individuo a un cambio de temperatura es mas o menos inmediata, sin embargo, para conocer como cambia la densidad de los chapulines entre las estaciones, se requerirían por lo menos seis meses, Las investigaciones para determinar el efecto del incremento del dióxido de carbono sobre la temperatura de la atmósfera terrestre no serán corroboradas sino hasta que pasen mucho mas de 50 años.


La ecología en la actualidad 
Los sistemas existen dentro de los organismos.

Las moléculas existen dentro de células, las células dentro de tejidos, los tejidos en órganos, los órganos dentro de organismos y asi sucesivamente. En la década de los 50's y 60's, se desarrollo una teoría que reunían los estudios de diversas disciplinas. Fue el biólogo alemán, Ludwing von Bertanlaffy (1901-1972) y fue conocida como teoría general de los sistemas. Gracias a dicha teoría se ha podido incluir el termino sistema, que es una entidad diferente a la suma de las partes.La ecología estudia a la naturaleza como un todo. como un gran sistema compuesto de diversos subsistemas. Este gran todo recibe el nombre de biosfera.Las propiedades de los sistemas no pueden describirse por sus elementos separados, por eso se pueden estudiar globalmente e involucrar a todas sus partes. ejemplo: la molecula de agua se compone de 2 elementos; hidrógeno (H) y oxigeno (O), si decidimos estudiar a estos 2 elementos por separado nunca llegaremos a la conclusión que ambos forman la molécula de agua (H2O)

Los sistemas abiertos. Cada sistema recibe o da algo a los otros sistemas, generalmente a los que se encuentran mas cerca, Los sistemas abiertos se caracterizan por un proceso de intercambio constante con su ambiente                                                                                  

Las funciones de un sistema dependen de su estructura. Por mencionar un ejemplo podemos hablar de los tejidos musculares, se contraen por que se constituyen por una estructura celular que permite contracciones para funcionar.
 

Naturalmente los sistemas pueden clasificarse en cerrados o abiertos. Los sistemas cerrados son aquellos que no presentan intercambios con el ambiente que los rodea, no admienten ninguna influencia ambiental y tampoco aportan nada al medio que los rodea. Por otro lado, los sistemas abiertos si presentan interrelaciones con el medio ambiente, donde intercambian materia y energía. presentan por lo general procesos de adaptación, con el fin de sobrevivir ante las condiciones que se presenten. 


Relación de la ecología con otras ciencias.

 Para que la ecología pueda estudiar las interacciones entre los seres vivos, su diversidad, abundancia, distribución en el medio, y como afecta a los organismos, es necesario que se relacione con otras ciencias y disciplinas, tanto del ámbito científico como social, económico y tecnológico. Esto incluye a la química física, Meteorológica, geología, matemáticas, agronomía, sociológica, entre otras.

Estructura de un ecosistema.El termino ecosistema fue acuñado en 1930 por Roy Clapham, para designar el conjunto de componentes fisicos y biologicos de un entorno. Mas tarde el ecologo británico Arthur Tansleyrefino el termino y lo describió como el sistema completo, es decir, al complejo de organismos y al conjunto total de factores físicos que forman lo que llamamos bioma. No debemos estudiara los organismos desligandolos de su ambiente espacial, ya que forman un solo sistema físico 

1.Un estrato autotrofo como las plantas, superior o cinturón verde de plantas que contienen clorofilia y en las cuales predomina la fijación de energía luminosa y sustancias orgánicas simples, asi como la acumulación de sustancias orgánicas complejas.
2.Un estrato heterotrofo (requiere de otro ser vivo para nutrirse) inferior o cinturon marron de suelos y sedimentos, material en descomposicion, racices, etc., en el cual predomina el uso, el deordenamiento y la descomposicion de materiales complejos.
Productores.
 Estas formado por organismo autotrofos; algas y plantas terrestres que utilizan la luz solar.

Consumidores primarios.Es el segundo nivel Están los herbívoros, heterotrofos que se alimentan de los productores primarios (plantas)

Consumidores secundarios.

El tercer nivel agrupa a los carnívoros, organismos que se alimentan de los herbívoros para obtener su energía.

Consumidores terciarios.Aquí se encuentran los grandes depredadores, animales que se alimentan de consumidores secundarios.

 Descomponedores.

Agrupa a los organismos detritivoros, hongos y bacterias que reciclan la materia orgánica y la transforman en compuestos inorgánicos que sirven de base a los productores primarios 

Biotopo.Espacio geográfico con unas condiciones ambientales determinadas (como suelo, agua, atmósfera, etc.) para el desarrollo de ciertas especies animales y vegetales.


Adaptaciones fisicas.
Hibernacion.

Estado de letargo en el que permanecen algunos animales durante el invierno."durante la hibernación la temperatura corporal es solo uno o dos grados más que la ambiental y la frecuencia cardíaca del animal es muy baja; cuando un animal hiberna no come ni se mueve"

Estivacion.
es un estado fisiológico de algunos animales consistente en el letargo, inactividad o torpor que se produce por un descenso en la actividad metabólica como respuesta a las condiciones extremas y periódicas acaecidas durante el verano o estación seca. Estas condiciones pueden ser debidas a un aumento considerable de la temperatura ambiental o a una disminución hídrica importante, ya sea ambiental o del nivel de las masas de agua.

Diapausa.
La diapausa es un estado fisiológico de inactividad con factores desencadenantes y terminantes bien específicos. Se usa a menudo para sobrevivir condiciones ambientales desfavorables y predecibles, tales como temperaturas extremas, sequía o carencia de alimento.

Biosenosis.
Una biocenosis (también llamada comunidad biótica, ecológica o simplemente comunidad) es el conjunto de organismos de todas las especies que coexisten en un espacio definido llamado biotopo, que ofrece las condiciones ambientales necesarias para su supervivencia. Puede dividirse en fitocenosis, que es el conjunto de especies vegetales, zoocenosis (conjunto de animales) y microbiocenosis (conjunto de microorganismos). Un ecosistema, según la definición original Tansley (1935), está formado por la biocenosis junto con su ambiente físico o biotopo.

Niveles de organización en ecología. 

Ciclo del agua.

En la tierra nos encontramos al agua en tres estados diversos: sólido (nieve y hielo), líquido y gaseoso. Mientras tanto todas las aguas presentes en la tierra se encuentran en cambio constante, por ejemplo, el agua que se haya en la superficie se evapora, la que está en las nubes se precipita a la tierra, la lluvia también se filtra en la tierra, aunque, es importante destacar que el agua total que hay en el planeta no se modifica, o sea, se mantiene a pesar de las modificaciones indicadas. Entonces, a la circulación y conservación de esa agua se la llama ciclo del agua o ciclo hidrológico.La importancia del ciclo del agua radica en la interacción que tiene con el ecosistema y asimismo los seres vivos dependen de la misma para poder subsistir. Vale mencionarse que el ciclo del agua también necesita para su correcto funcionamiento de los seres vivientes.El ciclo del agua se haya comprendido por una serie de procesos: evaporación (el agua se evapora en la superficie de los océanos, en la superficie terrestre y en los seres vivos por medio de la transpiración de plantas y sudoración de animales), condensación (el agua vaporizada sube y se condensa dando lugar a la nube), precipitación (cuando las gotas de agua que conforman las nubles se enfrían terminarán por precipitarse a la tierra en función del peso y será líquida (lluvia) o bien sólida (granizo o nieve), infiltración (el agua toca que toca el suelo y penetra en los poros, pasando a ser agua subterránea; buena parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación), escorrentía (el agua en forma líquida se traslada cuesta abajo en la parte superficial del terreno), circulación subterránea (es un proceso símil a la escorrentía pero en localización subterránea), fusión (es cuando la nieve se transforma al estado líquido dando paso al deshielo) y solidificación (cuando baja la temperatura en el interior de la nube el vapor de agua o mismo el agua se congela precipitándose a la tierra en forma de granizo o nieve).

Ciclo del fósforo.

El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico que describe el movimiento de este elemento químico en un ecosistema. Los seres vivos toman el fósforo (P) en forma de fosfatos a partir de las rocas fosfatadas, que mediante meteorización se descomponen y liberan los fosfatos. Estos pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los animales. Cuando éstos excretan, los descomponedores actúan volviendo a producir fosfatos. Una parte de estos fosfatos son arrastrados por las aguas al mar, en el cual lo toman las algas, peces y aves marinas, las cuales producen guano, el cual se usa como abono en la agricultura ya que libera grandes cantidades de fosfatos. Los restos de los animales marinos dan lugar en el fondo del mar a rocas fosfatadas, que afloran por movimientos orogénicos. De las rocas se libera fósforo y en el suelo, donde es utilizado por las plantas para realizar sus funciones vitales. Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido. En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de ortofosfatos (H3PO4) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal), la lluvia puede transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos. El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme. Una vez en el mar, solo existen dos mecanismos para el reciclaje del fósforo desde el océano hacia los ecosistemas terrestres. Uno es mediante las aves marinas que recogen el fósforo que pasa a través de las cadenas alimentarias marinas y que pueden devolverlo a la tierra firme en sus excrementos. Además de la actividad de estos animales, hay la posibilidad del levantamiento geológico de los sedimentos del océano hacia tierra firme, un proceso medido en miles de años.

Ciclo de azufre.

El azufre forma parte de aminas y de otras moléculas clave como la coenzima A, donde se halla en forma reducida (principalmente como grupo sulfhidrilo) y el NADPH. Las plantas y otros productores primarios lo obtienen en su forma líquida, principalmente como ion sulfato (SO42-) que, tras ser reducido se incorpora a sus proteínas en forma sólida. Los organismos que ingieren estas plantas lo incorporan a su vez a sus proteínas, y de esta forma pasa a los organismos del nivel trófico superior. Al morir, el azufre reducido de las proteínas entra en el ciclo del azufre y es oxidado por bacterias a forma que las plantas puedan asimilar (sulfato) y los animales puedan digerir.

Ciclo del nitrógeno.

 Los organismos emplean el nitrógeno en la síntesis de proteínas, ácidos nucleicos (ADN y ARN) y otras moléculas fundamentales del metabolismo. Su reserva fundamental es la atmósfera, en donde se encuentra en forma de N2, pero esta molécula no puede ser utilizada directamente por la mayoría de los seres vivos (exceptuando algunas bacterias).Esas bacterias y algas cianofíceas que pueden usar el N2 del aire juegan un papel muy importante en el ciclo de este elemento al hacer la fijación del nitrógeno. De esta forma convierten el N2 en otras formas químicas (nitratos y amonio) asimilables por las plantas.El amonio (NH4+) y el nitrato (NO3-) lo pueden tomar las plantas por las raíces y usarlo en su metabolismo. Usan esos átomos de N para la síntesis de las proteínas y ácidos nucleicos. Los animales obtienen su nitrógeno al comer a las plantas o a otros animales.En el metabolismo de los compuestos nitrogenados en los animales acaba formándose ión amonio que es muy tóxico y debe ser eliminado. Esta eliminación se hace en forma de amoniaco (algunos peces y organismos acuáticos), o en forma de urea (el hombre y otros mamíferos) o en forma de ácido úrico (aves y otros animales de zonas secas). Estos compuestos van a la tierra o al agua de donde pueden tomarlos de nuevo las plantas o ser usados por algunas bacterias.Algunas bacterias convierten amoniaco en nitrito y otras transforman este en nitrato. Una de estas bacterias (Rhizobium) se aloja en nódulos de las raíces de las leguminosas (alfalfa, alubia, etc.) y por eso esta clase de plantas son tan interesantes para hacer un abonado natural de los suelos.Donde existe un exceso de materia orgánica en el mantillo, en condiciones anaerobias, hay otras bacterias que producen desnitrificación, convirtiendo los compuestos de N en N2, lo que hace que se pierda de nuevo nitrógeno del ecosistema a la atmósfera.

Ciclo del carbono.

El ciclo del carbono es el ciclo biogeoquímico por el que el carbono se intercambia entre la biosfera, pedosfera, geosfera, hidrosfera y la atmósfera de la Tierra. Junto con el ciclo del nitrógeno y el ciclo del agua, el ciclo del carbono comprende una secuencia de eventos que es clave para hacer a la Tierra capaz de sostener vida; describe el movimiento de carbono al ser reciclado y reusado por la biosfera, incluido los sumideros de carbono.

Ciclo del oxigeno.

El ciclo del oxígeno es la cadena de reacciones y procesos que describen la circulación del oxígeno en la biosfera terrestre.Al respirar los animales y los seres humanos tomamos del aire el dioxígeno, O2 que las plantas producen y luego exhalamos gas carbónico. Las plantas, a su vez,toman el gas carbónico que los animales y los seres humanos exhalamos, para utilizarlo en el proceso de la fotosíntesis. Las plantas son las únicas capaces de convertir el dióxido de carbono (CO2) en dioxígeno. Plantas, animales y seres humanos intercambian dioxígeno y gas carbónico todo el tiempo, los vuelven a usar y los reciclan. A esto se le llama el ‘ciclo del oxígeno. El oxígeno molecular, O2, presente en la atmósfera y el disuelto en el agua interviene en muchas reacciones de los seres vivos. En la respiración celular se reduce dioxígeno para la producción de energía generándose dióxido de carbono, y en el proceso de fotosíntesis se originan dioxígeno y glucosa a partir de agua, dióxido de carbono (CO2) y radiación solar.

Biomas.

Pradera.

CLIMA DE LA PRADERA
El clima es húmedo, semiárido, con veranos cálidos de alrededor de 21°C e inviernos fríos.
Realmente existen dos estaciones reales: la de crecimiento y la de latencia. En la primera es cuando no hay heladas y la vegetación puede crecer, a diferencia del período latente en el cual no crece ningún tipo de vegetación ya que es extremadamente frío.

LA PRADERA Y SU FLORA
En las praderas ubicadas en el hemisferio sur, la vegetación es más densa ya que tienen más precipitaciones que las del norte.
La gramínea, el juncal, girasol, trébol, índigos silvestres, entre otros. Algunos tipos de gramíneas son altamente tóxicas para los animales herbívoros que habitan en este bioma.
Debido al pastoreo y ramoneo de los animales herbívoros, así como por los incendios y la poca precipitación pluvial, los árboles no se dan en este bioma. Por el contrario, el hombre ha adaptado las zonas amplias y extensas de pradera para producir trigo, maíz, avena y otros granos esenciales para el consumo humano.
LA PRADERA Y SU FAUNA
La fauna varía de acuerdo a la región geográfica donde se encuentre la pradera, pero los animales que podemos encontrar son armadillos, comadrejas, zorros, patos, lechuzas, colibrís, entre otros, siendo hasta 80 especies animales y 300 especies de aves las que forman parte de estas regiones.
Estas aves que se alimentan del suelo están expuestas a la depredación, pero debido a que son crípticas, es decir, pueden pasar desapercibidas para los sentidos de otros animales, no corren mucho peligro.
Gracias a que mucha fauna de la pradera se dedica a excavar, la tierra activa sus minerales y permite la producción de vegetación. Las lombrices y bacterias además de oxigenar el suelo, también ayudan a la descomposición de la materia orgánica que servirá como abono para fertilizar.
PAISAJE DE LA PRADERA       
Las praderas nos ofrecen un amplio y muy extenso paisaje lleno de vegetación baja y algunas de ellas van acompañadas de cadenas montañosas.
Actualmente, existen muy pocas praderas naturales en América del Norte, ya que la mano del hombre ha encontrado un beneficio para la agricultura de los granos antes mencionados. Sin embargo, aún podemos encontrar estos bellos paisajes en estado natural y libre de cualquier contacto invasor.

Sabanas.

Cuando pensamos en la sabana, es comprensible que imaginemos áreas calientes y secas, sin embargo, puede que te sorprenda saber que 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. A menudo bordean los bosques tropicales y pueden superponerse con otros tipos de biomas.
Clima: 61 ° F. En la temporada seca es de 93 ° F.
Plantas: árboles de pino, palmeras, arbustos.
Animales: leones, leopardos, ciervos, cocodrilos, buitres, guepardos, canguros.
Ubicación: África, Australia, India y América del Sur.
Fauna en la sabana. El bioma de sabana puede ofrecer condiciones muy duras, pero existen variedad de plantas y animales que son capaces de sobrevivir en ellas. Cuando se trata de animales existen algunas criaturas muy pequeñas, algunos invertebrados incluyen escarabajos, saltamontes y termitas.También hay muchos animales grandes en este bioma, estos incluyen leones, leopardos, ciervos, elefantes, cebras y canguros. Los animales carnívoros dependen de la existencia de suficientes rebaños comiendo hierba y arbustos, de manera que existe una enorme interdependencia entre los animales y las plantas de la sabana.
Flora de la sabana. La hierba salvaje es el principal tipo de vegetación en un bioma de sabana. También es uno de los más importante pus le ofrece comida a muchos tipos de animales que, sin ella morirían de hambre. Esto, a su vez haría más difícil la supervivencia de los carnívoros.