Flujo de energía y estructura trófica.

Los organismos autótrofos son los productos en las cadenas tróficas y a partir de ellos,la energía fluye a través de la cadena entre los distintos niveles tróficos y en este fluir se pueden ciclar las sustancias químicas (materia)

Estructura trófica :


Flujo de energía:


Relaciones tróficas en una comunidad. Los productores trasnforman materias primas y energía del medio en nutrientes y las traspasan a los consumidores; los descomponedores devuelven las materias para reutilizarlas.

La presentación de lsa relaciones tróficas como una cadena alimentaria es una simplificación de la realidad o , mejor dhicho, una abstracción, ya que un productor no está disponible exclusivamente para herívoro, ni la dieta de un consumidor está constituida sólo por un tipo de alimento. En realidad, las relaciones en la comunidad están dadas por númerosas cadenas que se entrecruzan en complejsa interrelaciones, que reciben el nombre de red o trama trófica


Trama trófica terrestre.

Es importante destacar que en el esquema de una trama trófica, el sentido de las flechas no indica quién se come a quién, sino mñas bien, hacia dónde fluye la energía.

Por
concepto de fotosíntesis, los productores sólo pueden aprovechar y almacenar el 1% de la energía de energía solar disponible (producción primaria neta: ppn); alrededor del 98-99% se "pierde".Del total almacenado, cerca del 90% se usa en respiración y reproducción, mientras que sólo el 10% queda disponible para ser transferido a los siguientes niveles tróficos. Es precisamente esta "ineficiencia" en el flujo energético de la comunidad lo que limita la cantidad de eslabones que posee una determinada red trófica.

Circulación de la materia y flujo de energía en el ecosistema

Todo flujo de energía y circulación de la materia comienza con la incorporación de moléculas inorgánicas al ecosistema. Los seres vivos que inician este flujo son losirganismos autótrofos, que son los seres vivos capaces de elaborar o sintetizar sus propios nutrientes, a través de la fotosíntesis o quimiosíntesis.

Fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso anabólico que se lleva a cabo en los cloroplastos, l realizan los organismos que poseen clorofila. Este proceso consiste en la formación de moléculas orgániscas ricas en energía (carbohidratos), a partir de moléculas inorgánicas simples como el dioxido de carbono y el agua, usando como fuente de energía la luz solar.

Ecuación general de la fotosíntesis:

CO2 + H2O + Energía luminosa ---> carbohidratos +O2

L
a fotosíntesis ocurre en dos etapas o fases:


*Fase clara (Reacciones luminosas). Ocurre en las membranas tilacoidales de las granas de los cloroplastos. Estas reacciones convierten la energía luminosa en engergía química ( ATP y NADPH), liberando O2 gaseoso como producto.


Reaccions luminosas o reaccion de hill



*Fase oscura (ciclo de calvin). Ocurre en el estroma del cloroplasto, no es fotodependiente, sin embargo, necesita de los productos de la fase clara.Esta fase consta de una serie cíclica de reacciones, que asamblan moléculas de 5 carbonos denominada ribulosa bifosfato la que actúa como aceptora de éste.


En resumen:



Estructura biológica

* Especies dominantes
Son aquellas especies o grupos de especies que controlan la comunidad. Puede ser la más numerosa, la mayor biomasa, la que ocupa el mayor espacio o la que ejerce un gran control sobre el flujo de energía y circulación de materia en el ecosistema. Si se remueve a dichas especies normamalmente se causa un profundo impacto sobre la comunidad.

*Diversidad de especies ( biodiversidad)
Se refiere a la variabilidad de organismos vivos, comprende la diversidad dentre de cada especie, entre las especies y de los ecosistemasa.

El concepto de biodiversidad incluye:

*Número de especies.
*Número de individuos de cada especie.
*Total de individuos presentes.

Además de determinar la abundancia de organismos presentes en una comunidad, permite precisar la existencia de especies dominantes, raras, comunes, con problemas de conservación, o en peligro de extinción.

Estructura física.

Las comunidades terrestres y acuáticas normalmente muestran cierto grdo de estratificación vertical u horizontal, es decir sus constituyentes vivos pueden adquirir diferentes posiciones en el biótopo en el que viven o en la red trófica donde participan. En general, mientras mayor es el número de estratos más diversa es la comunidad. Así por ejemplo, en un arbóreo), inmediatamente por debajo una zona de arbustos ( estrato arbustivo), para finaalizar en el suelo y sub-suelo donde se hallan las hojas y ramas caídas, líquenes , musgos, insectos, baterias y pequeños animales invertebrados.



En la figura. Estratificación vertical de una comunidad boscosa.

En las comunidades acuáticas, también se da un estratificación que depende fundamentalemente de la magnitud de la penetración de la luz , de la temperatura en lsa masas de agua y de su concentración de oxígeno.



*La zona de transición entre dos comunidades se denomina ecotono, el cual, si las comunidades son muy distintas , puede ser muy nítido. el ecotono presenta algunas especies de cada comunidad más otras especies características que muchas veces están restringidas a dicho lugar particular ( especies endémicas).

Comunidad o biocenosis

La comunidad, como vimos antes, es un nivel de organización natural que incluye todas las poblaciones de un área dada ( biótopo), que se relacionan entre sí y en un tiempo dado; la comunidad y el medio ambiente no viviente funcionan juntos como un sistema ecológico o ecosistema.

Cualquier comunidad es una unidad relativamente independiente compuesta por animales y plantas que viven juntos en interdependencia ( se transfieren materia y energía). Como una comunidad humana, los miembros están especializados en tareas particulares; de esta manera aparecen los productores, consumidores ( primarios, secundarios,etc.) y los descomponedores, organizados en una compleja red o trama trófica ( o alimentaria ).

Hábitat y nicho ecológico.

Hábitat es un lugar físico en que vive el organismo, ya sea en la tierra, en el suelo o en el agua. opdemos hablar de áreas tan amplias como el mar o un bosque o tan restringidas como una piedra.
El concepto de nicho ecológico es más amplio, pues incluye el espacio físico y, por sobre todo, la función desempeñada por el organismo en el ecosistema. Algunos autores también incluyen en el concepto: las adaptaciones, uso de recursos y estilo de vida del organismo, y asumen que implica numerosas dimensiones.

* Se deduce entonces que organismos de distintas especiees pueden compartir el hábitat, pero que es practicamente imposible que coincidan en el mismo nicho eológico.De ser así, se comienza a establecer un fenómeno de exclusión competitiva o una de las especies deberá cambiar su nicho.

S
e reconocen un nicho realizado, que lo constituyen el tipo de vida y todos los recursos que un organismo realmente utiliza, y el nicho fundamental que corresponde a todo lo que potencialmente puede ocupar. El nicho realizado puede ver restringida su expresión por ciertos factores que pueden estar en escasez o en exceso, vale decir que depende de los limites de tolerancia a las variaciones de los factores ambientales dentro de las cuales un individuo o una especie pueden sobrevivir ( euri o esteno)

Estrategias de vida

Corresponden al conjunto de ls caracteísticas que influirán principlamente en la supervivencia y en la reproducción de un tipo de organismo y que a la larga determinará su " forma de adaptarse" al ambiente

Estrategia "r" Estrategia "k"

*mucha prole *poca prole
*camada pequeña. *camada grande
*maduración sexual temprana *maduración sexual tardía
* escaso cuidado parental *intenso cuidado parental
*un episodio reproductivo * varios episodios reproductivos.
*crecimiento exponencial * crecimiento sigmoídeo
* ej:
Bacterias, algunos hongos, flores * ej: Árboles, mamíferos.
del desierto ( desierto florido, III región)



¿ Por qué fluctúa el tamaño de las poblaciones?

E
ntre las influencias que afectan el tamaño y la densidad de una población hay factores limitantes específicos, que difieren en poblaciones diferentes. De importancia crítica es la gama de tolerancia que muestran los organismos hacia factores tales como la luz ,la temperatura , el agua disponible, la salinidad, el espacio para la nidificación y la escacez ( o exceso ) de los nutrientes necesarios . Si cualquier requerimiento esencial es escaso, o cualquier característica del ambiente es demasiado extrema, no es posible que la población crezca, aunque todas las otras necesidades estén satisfechas.
El principio de los factores limitantes establece que cada especie muestra una curva característica de adaptación a las condiciones del ambiente. En la zona de intolerancia ningún organismo puede sobrevivir. En la zona de estrés sólo algunos sobreviven, y la población no crece. Sólo en la franja optima la población puede proliferar.

*
Se utiliza el prefijo euri par referirse a una cualidad de amplio rango de tolerancia y el prefijo esteno para una cualidad de estrecho rango. Ej: estenotermos ( baja tolerancia a la temperatura) , eurihalinos ( amplia tolerancia a la sal ), etc.

Otros factores que determinan el tamaño poblacional, se relacionan con la densidad, y se clasifican en factores densoindependientes y factores densodependientes.

*
Los factores desoindependientes son principalmente factores abióticos ( huracanes, terremotos, inundaciones, radiación solar, temperaturas, mareas, incendios,etc ), estos factores alteran o modifican el crecimiento en una población, sin embargo, no lo regulan.

* Los factores densodependientes son principalmente bióticos ( competencia, depredación, territorialidad, enfermedades, parasitismo,etc), estos factores regulan el tamaño de una población en torno a un valor de equilibrio: disminuyen el número de individuos cuando este sobrepasa dicho valor y lo aumentan cuando la densidad está bajo el valor del equilibrio.

Modelos de crecimiento poblacional.

El modelo de crecimiento poblacional típico de poblaciones con alto potencial biótico y donde no hay factores ambientales limitantes, es exponencial (su gráfica resulta en una curva de crecimiento "j"), que se caracteriza por un rápido aumento del número de indivíduos. son ejemplos de este tipo: el crecimiento de microorganismos en el laboratorio, con constante renovación del medio de cultivo, insectos, roedores (plagas).

En la naturaleza, muchas poblaciones presentan un crecimiento exponencial sólo en la primera parte de su fase de crecimiento, ya que el ambiente limita sus capacidades de expresión. Este conjunto de factores ambientales que limitan el crecimiento poblacional se denomina resistencia ambiental (por ejemplo: escasez de alimento, de espacio, de oxígeno, luz, etc). Esta resistencia determina la capacidad de carga (k), que corresponde al número total de individuos que es capaz de soportar el ambiente. La curva que describe este tipo de crecimiento se conoce como crecimiento logístico o sigmoideo (s)




En el crecimiento logístico , hay una fase inicial en la que el crecimiento de la población es relativamente lento (1), seguido de una fase de aceleración rápida (crecimiento logarítmico) (2). Luego, a medida que la población se aproxima a la capacidad de carga del ambiente, la tasa de crecimiento se hace más lenta (3 y 4) y finalmente se estabiliza (5), aunque puede haber fluctuaciones aalrededor de la capacidad de carga.

Continuación...

El ecólogo estudia problemas como: quién vive a la sombra de quién, quién devora a quién, quién desempeña un papel en la propagación y dispersión de quién, y cómo fluye la energía de un individuo al siguiente en una cadena alimentaria. También trata de definir y analizar aquellas características de las poblaciones distintas de las características de los individuos y los factores que determinan la agrupación de poblaciones en comunidades

Población

S
on características de las poblaciones: la densidad, natalidad, mortalidad, migración y la distribución espacial


* Densidad.Se refiere al número de individuos por unidad de área o volumen. Algunos métodos pra determinarla son por ejemplo: el censo o conteo total, muestreo, marcaje y recaptura.

*Densidad bruta es el número de organismos de la población por unidad de espacio total.

*Densidad específica o ecológica es el número de organismos por unidad de superficie o de volumen que la población puede habitar realmente (hábitat).

Los factores que incrementan la densidad son los nacimientos (natalidad), y la llegada de nuevos individuos (inmigración). Los que la disminuyen son las muertes (mortalidad) y la salida de individuos del lugar geográfico (emigración).

Distribución espacial. Corresponde a la forma en que los organismos se dispersan en un área determinada según espacio y tiempo. Según el espacio que ocupan, se pueden reconocer tres tipos: aleatoria, regular y agrupada.



Crecimiento poblacional.

E
n ecología, el crecimiento poblacional se entiende como un cambio en el número de individuos en función del tiempo.



Cuando en una población se dan las condiciones óptimas y no hay factores ambientales que limiten su crecimiento (resistencia ambiental), esta puede alcanzar el potencial biótico (r) que se define como la máxima capacidad de crecimiento de una población en condiciones ideales, y se espresa como:


r= b - d

r
=
potencial biótico
b= tasa de natalidad
d= tasa de mortalidad

Así, el pontecial biótico resulta ser una medida del incremento del tamaño de la población por cada individuo en una unidad de tiempo. si r es cero, la población se mantiene estable; si es mayor que cero, crece y si es menor que cero, decrece.

Conceptos básicos sobre los niveles de organización ecológica.


En el uso ecológico, una población es un grupo de organismos que pertenecen a la misma especie, viven en un mismo lugar (habitad) y lo hacen al mismo tiempo (coexisten) . Una comunidad en el sentido ecológico, comprende todas las poblaciones que ocupan un área física definida e interactúan desde el punto de vista de la transferencia de materia y energía. La comunidad (componente biótico), junto con el medio ambiente físico inerte (componente abiótico) componen un ecosistema.