Curso: Biología Mención

Material BM Nº 37

UNIDAD IV: ORGANISMO Y AMBIENTE

ECOLOGÍA I

INTRODUCCIÓN

Todos los seres vivos tienen una manera de vivir que depende de su estructura y fisiología ytambién del tipo de ambiente en el que viven, de manera que los factores físicos y biológicos secombinan para formar una gran variedad de ambientes en distintas partes de la biósfera. Así, lavida de un ser vivo está estrechamente ajustada a las condiciones físicas de su ambiente ytambién a las bióticas, es decir a la vida de sus semejantes y de todas las otras clases deorganismos que integran la comunidad de la cual forma parte.

La ecología se ocupa del estudio científico de las interrelaciones entre los organismos y susambientes, y por tanto de los factores físicos y biológicos que influyen en estas relaciones y soninfluidos por ellas. Pero las relaciones entre los organismos y sus ambientes no son sino elresultado de la selección natural, de lo cual se desprende que todos los fenómenos ecológicostienen una explicación evolutiva.

El prefijo eco deriva de la voz griega oikos que significa "casa" o "lugar para vivir", y logía (=logos) es literalmente el estudio de organismos "en su hogar", o en su medio ambiente nativo,término fue propuesto por el biólogo alemán Ernst Haeckel en 1869.

Los grupos de organismos pueden estar asociados en tres niveles de organización ecológica:poblaciones, comunidades y ecosistemas (Figura 1).

Una población es un grupo de organismos quepertenecen a la misma especie, viven en un mismolugar (hábitat) y lo hacen al mismo tiempo (coexisten).

Una comunidad en el sentido ecológico, comprendetodas las poblaciones que ocupan un área física definidae interactúan desde el punto de vista de la transferenciade materia y energía.

La comunidad (componente biótico), junto con el medioambiente físico o biotopo (componente abiótico) formanun ecosistema.

Figura 1. Niveles de organización ecológica.

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El ecólogo estudia problemas como: quién vive a la sombra de quién, quién devora a quién, quiéndesempeña un papel en la propagación y dispersión de quién, y cómo fluye la energía de unindividuo al siguiente en una cadena alimentaria. También trata de definir y analizar aquellascaracterísticas de las poblaciones y los factores que determinan la agrupación de poblaciones encomunidades.

1. POBLACIÓN

Son características de las poblaciones: la densidad, natalidad, mortalidad, migración y ladistribución espacial.

Densidad. Se refiere al número de individuos por unidad de área o volumen. Algunos métodospara determinarla son por ejemplo: el censo o conteo total, muestreo, marcaje y recaptura.Es importante considerar que existen diferentes formas de expresar la densidad poblacional.

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 ode volumen que la población puede habitar realmente (hábitat).

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

Figura 2. Tipos de distribución espacial.

a) Agrupada b) Regular c) Aleatoria

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

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Crecimiento Poblacional

En ecología, el crecimiento poblacional se entiende como un cambio en el número de individuos enfunción del tiempo.

Figura 3. Factores que afectan el crecimiento poblacional.

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

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

Modelos de crecimiento poblacional

El modelo de crecimiento poblacional típico de poblaciones con alto potencial biótico y dondeno hay factores ambientales limitantes, es exponencial (su gráfica resulta en una curva decrecimiento en “J”) (Figura 4), que se caracteriza por un rápido aumento del número deindividuos. Son ejemplos de este tipo: el crecimiento de microorganismos en el laboratorio, conconstante renovación del medio de cultivo, insectos, roedores (plagas).

En la naturaleza, muchas poblaciones presentan un crecimiento exponencial sólo en la primeraparte de su fase de crecimiento, ya que el ambiente limita sus capacidades de expresión. Esteconjunto de factores ambientales que limitan el crecimiento poblacional se denomina resistenciaambiental (por ejemplo: escasez de alimento, de espacio, de oxígeno, luz, etc). Esta resistenciadetermina la capacidad de carga (K), que corresponde al número total de individuos que escapaz de soportar el ambiente. La curva que describe este tipo de crecimiento se conoce comocrecimiento logístico o sigmoideo (S) (Figura 5).

r = potencial biótico

b = tasa de natalidad

d = tasa de mortalidad

INMIGRACION

NATALIDAD CRECIMIENTO POBLACIONAL MORTALIDAD

EMIGRACIÓN

r = b - d

4

Tam

año

pobl

acio

nal (

N)

Tiempo (t)

(1)

(2)K

Figura 4. Crecimiento de tipo exponencial. Figura 5. Crecimiento de tipo logístico.

Figura 6. Curva 1, crecimiento exponencial, curva 2, crecimiento logística, el espacio escurecidocorresponde a la RESISTENCIA AMBIENTAL.

En el crecimiento logístico, hay una fase inicial en la que el crecimiento de la población esrelativamente 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, latasa de crecimiento se hace más lenta (3 y 4) y finalmente se estabiliza (5), aunque puedehaber fluctuaciones alrededor de la capacidad de carga.

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Figura 7. Curvas de supervivencia. Muestran el número deindividuos de una cohorte que aún viven en diferentesmomentos a lo largo de su vida.

CURVAS DE SUPEVIVENCIA

Los ecólogos a menudo empleangráficos para destacar los cambiosmás importantes en las tasas denacimientos y muertes depoblaciones. Los gráficos desupervivencia –la imagen especularde la mortalidad– en relación con laedad muestran a qué edades losejemplares sobreviven bien y a quéedades no. Para interpretar los datosde supervivencica, los ecólogos hanencontrado de utilidad comprar losdatos reales con varias curvashipotéticas que ilustran un rango deposibles patrones de supervivencia.En un extremo, casi todos losmiembros de una poblaciónsobreviven a lo largo de todo el lapsopotencial de su ciclo de vida y muerenaproximadamente a la misma edad(curva hipotética I). En el otroextremo, la supervivencia de losespecímenes jóvenes es muy baja, pero es alta para la mayor parte del remanente de vida (curvahipotética III). Una posibilidad intermedia es que la supervivencia es la misma a través de todo elciclo de vida (curva hipotética II).

Los datos de supervivencia potencial de poblaciones reales a menudo se asemejan a una de estascurvas hipotéticas.

Figura 8. Curvas reales que se asemejan a las curvas de supervivencia hipotéticas.

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ESTRATEGIAS DE VIDA

Corresponden al conjunto de las características que influirán principalmente en la supervivencia yen la reproducción de un tipo de organismo y que a la larga determinará su “forma de adaptarse”al ambiente (Tabla 1).

Tabla 1. Estrategias de sobrevivencia

Estrategia “r” Estrategia “K”

Mucha prole. Camada de organismos pequeños. Maduración sexual temprana. Escaso cuidado parental. Un episodio reproductivo. Crecimiento exponencial

Poca prole. Camada de organismos grandes. Maduración sexual tardía. Intenso cuidado parental. Varios episodios reproductivos. Crecimiento sigmoideo

Ej: Bacterias, algunos hongos, flores del desierto (desierto florido, III Región).

Ej: Árboles, mamíferos.

ESTRUCTURAS DE EDADES

El patrón de mortalidad de una población afecta a su vez otra propiedad importante de lapoblación: la estructura etaria, es decir, la proporción de individuos de diferentes edades que seencuentran en la población. En las especies en las cuales la duración de la vida excede la edadreproductiva, el conocimiento de la estructura etaria permite predecir cambios futuros en eltamaño de la población. Por ejemplo, si una gran proporción de una población está en edadreproductiva o es aún más joven, como ocurre con la población humana de la India, puedepronosticarse que la tasa de crecimiento de la población será alta. La estructura de edades de lapoblación de los Estados Unidos puede explicar por qué el tamaño de la población continuóincrementándose a pesar del hecho de que, en promedio, actualmente las parejas jóvenes (entre20 y 30 años) están teniendo menos de dos hijos. Otra razón para este incremento es lainmigración continua. A medida que el crecimiento de la población se hace más lento, laestructura etaria se va haciendo constante. Finalmente, una población que no está creciendoalcanza una estructura etaria estable.

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Figura 9. Estructura de edades de la población humana de laIndia. Esta forma piramidal es característica de las naciones envías de desarrollo, donde la mitad de la población tiene menos de20 años. En ausencia de emigración, el tamaño de la poblaciónpuede permanecer constante si las tasas de mortalidad son tanelevadas como las tasas de natalidad. Incluso si los miembros de lageneración actual de la India limitan el tamaño de sus familias auno o dos por hijos por pareja (que reduciría la tasa actual denatalidad a la mitad), el crecimiento de la población no se nivelaríahasta aproximadamente el año 2040 y lo haría a un nivel muy porencima de los mil millones de habitantes.

Figura 10. Estructura de edades de dos poblaciones diferentes. (a) Estados Unidos. En 1910, lagráfica de la estructura de edades tenía la forma de pirámide, aunque su base –o sea el número de personasen los grupos etarios más jóvenes no era tan grande como la de la India. (b) y (c) En años posteriores, laproporción de población que tiene más de 40 años ha aumentado constantemente. Nótese la disminución enel crecimiento de la población durante los años de la depresión de 1930 a 1940 y el peak producido por la“explosición de bebés” en la década de 1950 a la que contribuyeron la distensión de la posguerra y unperíodo de gran prosperidad económica. Aunque las tasas de natalidad son bajas, el incremento del númerode individuos durante la década de 1950 se reflejó en un aumento en el crecimiento de la población de ladécada de 1980, cuando los bebés de la “explosión” alcanzaron la edad reproductiva. El término “cohorte” serefiere al grupo de individuos nacidos durante la década indicada. (d) Argentina. La tasa de fecundidad(números de hijos por mujer en edad reproductiva) actualmente es de sólo 2,6 valor próximo a 2,3 que es elvalor mínimo de reposición que permite que la población total no disminuya. No obstante, en el gráfico sepuede observar que la población está lejos de estabilizarse: en la pirámide se nota un ensanchamiento en lageneración nacida en la década de 1970 y principios de 1980.

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¿Por qué fluctúa el tamaño de las poblaciones?

Entre las influencias que afectan el tamaño y la densidad de una población hay factores limitantesespecíficos, que difieren en poblaciones diferentes. De importancia crítica es la gama detolerancia que muestran los organismos hacia factores tales como la luz, la temperatura, elagua disponible, la salinidad, el espacio para la nidificación y la escasez (o exceso) de losnutrientes necesarios. Si cualquier requerimiento esencial es escaso, o cualquier característicadel ambiente es demasiado extrema, no es posible que la población crezca, aunque todas las otrasnecesidades estén satisfechas (Figura 11).

Figura 11. Crecimiento poblacional en distintos rangos de tolerancia.

El principio de los factores limitantes establece que cada especie muestra una curva característicade adaptación a las condiciones del ambiente. En la zona de intolerancia ningún organismo puedesobrevivir. En la zona de estrés sólo algunos sobreviven, y la población no crece. Sólo en lafranja óptima la población puede proliferar.

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

Los factores densoindependientes son principalmente factores abióticos (huracanes,terremotos, inundaciones, radiación solar, temperaturas, mareas, incendios, etc., estosfactores 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 unapoblación en torno a un valor de equilibrio: disminuyen el número de individuos cuando estesobrepasa dicho valor y lo aumentan cuando la densidad está bajo el valor de equilibrio.

Se utiliza el prefijo euri para referirse a una cualidad de amplio rango de tolerancia y el prefijoesteno para una cualidad de estrecho rango. Ej.: estenotermos, eurihalinos, etc.

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Hábitat y Nicho ecológico

Hábitat es el lugar físico en que vive el organismo, ya sea en la tierra, en el suelo o en el agua.Podemos hablar de áreas tan amplias como el mar o un bosque o tan restringidas como unapiedra.

El concepto de nicho ecológico es más amplio, pues incluye el espacio físico y, por sobre todo, lafunción desempeñada por el organismo en el ecosistema. Algunos autores también incluyenen el concepto: las adaptaciones, uso de recursos y estilo de vida del organismo, y asumen queimplica numerosas dimensiones.

Se reconocen un nicho realizado, que lo constituyen el tipo de vida y todos los recursos que unorganismo realmente utiliza, y el nicho fundamental que corresponde a todo lo quepotencialmente puede ocupar. El nicho realizado puede ver restringida su expresión por ciertosfactores que pueden estar en escasez o en exceso, vale decir que depende de los límites detolerancia a las variaciones de los factores ambientales dentro de las cuales un individuo o unaespecie pueden sobrevivir (euri o esteno).

2. COMUNIDAD O BIOCENOSIS

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

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

Estructura física

Las comunidades terrestres y acuáticas normalmente muestran cierto grado de estratificaciónvertical u horizontal, es decir sus constituyentes vivos pueden adquirir diferentes posiciones en elbiótopo en el que viven o en la red trófica donde participan. En general, mientras mayor es elnúmero de estratos más diversa es la comunidad. Así, por ejemplo, en un bosque es posiblereconocer: una parte superior en donde se halla el follaje de los árboles (estrato arbóreo),inmediatamente por debajo una zona de arbustos (estrato arbustivo), para finalizar en el suelo ysub-suelo donde se hallan hojas y ramas caídas, líquenes, musgos, insectos, bacterias y pequeñosanimales invertebrados.

Se deduce entonces que organismos de distintas especies pueden compartir el hábitat, peroque es prácticamente imposible que coincidan en el mismo nicho ecológico. De ser así, secomienza a establecer un fenómeno de exclusión competitiva o una de las especiesdeberá cambiar su nicho.

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Figura 13. Estratificacion en lascomunidades acuaticas. En estascomunidades acuáticas, también se dauna estratificación que dependefundamentalmente de la magnitud de lapenetración de la luz, de la temperaturaen las masas de agua y de suconcentración de oxígeno.

Estructura biológica.

Especies dominantes

Son aquellas especies o grupos de especies que controlan la comunidad. Puede ser la másnumerosa, la de mayor biomasa, la que ocupa el mayor espacio o la que ejerce un grancontrol sobre el flujo de energía y circulación de materia en el ecosistema. Si se remueve adichas especies normalmente se causa un profundo impacto sobre la comunidad.

La zona de transición entre dos comunidades se denomina ecotono, el cual, si las comunidadesson muy distintas, puede ser muy nítido. El ecotono presenta algunas especies de cadacomunidad más otras especies características que muchas veces están restringidas a dicho lugarparticular (especies endémicas).

Figura 12. Estratificacion típica de bosque. En elbosque podemos ver un crecimiento vegetalformado por varias capas o estratos, los quecontienen plantas especializadas en vivir bajodistintas condiciones como mayor o menorcantidad de luz, de nutrientes o de espacio, sinsufrir grandes pérdidas de materia y energia. Losarboles mas grandes sobresalen sobre los máspequeños y estos sobre los arbustos, que a suvez crecen por encima de las hierbas.

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3. 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 moléculasinorgánicas al ecosistema. Los seres vivos que inician este flujo son los organismos autótrofos,que son los seres vivos capaces de elaborar o sintetizar sus propios nutrientes, a través de lafotosíntesis o quimiosíntesis.

Fotosíntesis

La fotosíntesis es un proceso anabólico que se lleva a cabo en los cloroplastos, la realizan losorganismos que poseen clorofila. Este proceso consiste en la formación de moléculas orgánicasricas en energía (carbohidratos), a partir de moléculas inorgánicas simples como el CO2 y H2O,usando como fuente de energía la luz solar.

Ecuación general de la Fotosíntesis

CO2 + H2O + Energía Luminosa Carbohidratos + O2

La fotosíntesis ocurre en dos etapas o fases:

Fase Clara (Reacciones luminosas). Ocurre en las membranas tilacoideas de las granas delos cloroplastos. Estas reacciones permiten almacenar la energía de la luz solar, como energíaquímica de enlace en moléculas de ATP y NADPH, liberando O2 gaseoso como producto (Figura14).

Figura 14. Reacciones luminosas (o Reacción de Hill).

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Fase Oscura (Ciclo de Calvin). Ocurre en el estroma del cloroplasto, no es fotodependiente,sin embargo, necesita de los productos de la fase clara (ATP y NADPH). Esta fase consta deuna serie cíclica de reacciones, que ensamblan moléculas orgánicas de carbohidratos,utilizando moléculas inorgánicas de CO2 y una molécula de 5 carbonos denominada ribulosabifosfato la que actúa como aceptora de éste (Figura 15).

Figura 15. Reacciones no luminosa (Fase oscura).

Figura 16. Interrelaciones entre la fase clara y oscura de la fotosíntesis.

FASE OSCURA(ESTROMA)

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Factores que afectan la tasa de Fotosíntesis

A. Intensidad Luminosa. La tasa fotosintética aumenta al aumentar la intensidad lumínica(hasta 600 Watts) sobre este valor, inicialmente se mantiene constante, y luego desciende.(Fig. 17 – Gráfico 1).

B. Temperatura. El proceso es eficiente entre los 10 oC y 35 oC (Fig. 17 – Gráfico 2).

C. Concentración de CO2. Es el sustrato inorgánico más importante de la fotosíntesis, ya quees la fuente de carbono para la síntesis de moléculas orgánicas (Figura 17 – Gráfico 3).

D. Agua. Esta materia prima es importante ya que no sólo aporta electrones y protones sinotambién, porque participa en todas las reacciones químicas de este proceso.

E. Sales minerales. Son necesarias para la síntesis de moléculas orgánicas como la clorofilay para algunos cofactores enzimáticos.

Figura 17. Factores que inciden en la tasa fotosintética.

I.L.A.: Intensidad lumínica alta I.L.B.: Intensidad lumínica baja

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Flujo de energía y Estructura trófica.

Los organismos autótrofos son los productores en las cadenas tróficas y a partir de ellos, laenergía fluye a través de la cadena entre los distintos niveles tróficos y en este fluir se puedenciclar las sustancias químicas (materia) Figura 18.

Figura 18. Relaciones tróficas en una comunidad. Los productores transforman materias primas y energíadel medio en nutrientes y las traspasan a los consumidores; los descomponedores devuelven lasmaterias para reutilizarlas.

ConsumidoresTerciarios

(Depredadores)

ConsumidoresSecundarios

(Depredadores)

Consumidores Primarios (Herbívoros)

Productores (Plantas verdes)

Energía radiante+ Fotosíntesis

BacteriasESTIÉRCOL, MUERTE YPUTREFACCIÓN

Sustancias nutritivasen el sueloy en el aire

Saprófitos y parásitos ESTIÉRCOL, MUERTE YPUTREFACCIÓN.

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La representación de las relaciones tróficas como una cadena alimentaria es una simplificación dela realidad o, mejor dicho, una abstracción, ya que un productor no está disponibleexclusivamente para un herbívoro, ni la dieta de un consumidor está constituida sólo por un tipode alimento. En realidad, las relaciones en la comunidad están dadas por numerosas cadenas quese entrecruzan en complejas interrelaciones, que reciben el nombre de red o trama trófica(Figura 19).

Figura 19. Trama trófica terrestre.

Es importante destacar que en el esquema de una trama trófica, el sentido de lasflechas no indica quién se come a quién, sino más bien, hacia dónde fluye laenergía.Por concepto de fotosíntesis, los productores sólo pueden aprovechar y almacenar el 1% dela 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 nivelestróficos. Es precisamente esta “ineficiencia” en el flujo energético de la comunidad lo quelimita la cantidad de eslabones que posee una determinada red trófica.

Zorros

Culebras

Aves

Halcones

MoscasMariposasSaltamontesRatones

Ranas Arañas

Plantas

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Productividad

Producción primaria bruta: es una medida de la energía solar total asimilada, por lotanto, es equivalente a la fotosíntesis total. (Figura 20)

Producción primaria neta: es la energía que permanece como materia orgánicaalmacenada (disponible para los heterótrofos) después de restar, a la producción primariabruta, la energía que se gasta en reproducción y mantención (metabolismo).

PPN = Producción primaria neta. PPN = PPB - R

PPB = Producción primaria bruta.

R = Reproducción + mantención.

Producción secundaria: Es la acumulación de energía por los organismos consumidores.Ésta depende de la eficiencia del proceso digestivo, del tipo de herbívoros, etc. Una vez queel herbívoro consume una planta, hay una gran cantidad de material que pasa por sucuerpo pero que no se asimila y que se elimina; de lo que asimila, debe destinar unaporción a mantención y a reproducción. Sólo de esto puede después formar nuevos tejidos(biomasa), crecer, depositar grasa, etc. que es lo que quedará disponible al consumidor quese coma al herbívoro. En promedio, sólo un 10% de la biomasa del primer nivel trófico setransforma en biomasa del segundo nivel. Uno de los factores que limitan la producciónsecundaria son las características metabólicas del consumidor.

Figura 20. Productividad en una cadena trófica.

GRUPO DE ENERGÍA Y RECUPERACIÓN

ENERGIA CALORIFICA

Energía 100% Solar

PPB

2%

PPN

1%

PSB

0,4%

PSN

0,1%

PSB

0,07

PSN

0,02

PRODUCTORES HERBIVOROS CARNIVOROS

Fotosíntesis Respiración Restos Orgánicos

DESCOMPONEDORES

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Pirámides ecológicas

Una pirámide es una representación gráfica del número, biomasa y contenido energético en losniveles tróficos de un ecosistema. Cada nivel trófico está representado por una capa osegmento en la pirámide, en cuya base se ubican los productores, luego los herbívoros yfinalmente los carnívoros.

Pirámides de Energía

La transferencia neta de energía entre los niveles tróficos tiene una eficiencia aproximada de10%, transferencia poco eficiente que se le llama “ley del 10%” (Figura 21). Esto significaque la energía almacenada en los consumidores primarios; los herbívoros, corresponde sóloal 10% de la energía almacenada en los productores. En otras palabras, por cada 100calorías de energía solar captadas por el pasto, sólo 10 calorías se convierten en biomasa deherbívoros y sólo 1 de los carnívoros. La pirámide de energía muestra la cantidad máximade energía en su base y que va disminuyendo siguiendo la ley del 10% en los nivelessuperiores. Esto ocurre porque gran parte de la energía se invierte en metabolismo de losorganismos de cada nivel y se mide como calorías invertidas en la respiración.

Figura 21. Pirámide de energía.

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Pirámides de Números y de Biomasa

Las relaciones energéticas entre los niveles tróficos determinan la estructura de unecosistema en función a la cantidad de organismos y la cantidad de biomasa presente lo cualtambién puede ser mostrado en pirámides.

La figura 22 presenta pirámides de números para un ecosistema de una pradera degramíneas, plantas pequeñas que se requieren en gran cantidad para mantener a losconsumidores primarios (herbívoros). Por el contrario, se presenta otra pirámide de númerodonde los productores primarios son grandes por ejemplo, un árbol, productor que puedemantener a muchos consumidores primarios.

Figura 22. Pirámides de Números. a) los productores son pequeñas plantas. b) el productor es un granárbol, por ello la pirámide se presenta invertida.

La figura 18 presenta una pirámide de biomasa la cual adopta la forma de una pirámide estrecha,ya sean los productores grandes o pequeños. En la misma figura se presenta una pirámide debiomasa invertida, esto ocurre cuando los productores tienen una tasa de reproducción muyelevada, como es el caso del fitoplancton en ecosistemas oceánicos. La masa de fitoplanctonobservable en cada momento puede ser menor que la masa de zooplancton que se alimenta deella. Esto porque la tasa de crecimiento de la población de fitoplancton es mucho más alta que lade la población de zooplancton. Por ello, una pequeña fitomasa de fitoplancton puede suministraralimento a una biomasa mayor de zooplancton.

Figura 23. Pirámides de Biomasa. En a) se presenta un ejemplo de ecosistema terrestre, y en b) sepresenta una pirámide de biomasa invertida de un ecosistema oceánico.

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Figura 24. Acumulación de DDT en una cadena trófica.

La pirámide de biomasa sirve para explicar la magnificación biológica o la concentración enla cadena de alimentos de sustancias que una vez liberadas al ambiente, los organismos deniveles tróficos inferiores incorporan, pero que no metabolizan y que, por el contrario, seacumula en su tejido graso, cuando esos individuos sean consumidos por los del nivel tróficosuperior, esta sustancia pasará a formar parte de sus cuerpos, pero la determinada cantidad desustancia ahora estará distribuida en una menor cantidad de biomasa total, estando másconcentrada y pudiendo causar daño. Un ejemplo famoso en relación a este tema fue el uso deDDT, un pesticida (actualmente prohibido en la mayoría de los países), que causó la muerte demuchas aves, las que habían comido peces y éstos se habían alimentado de organismos variosque también lo habían ingerido (Figura 24).

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Preguntas de selección múltiple

1. ¿Cuál de los siguientes términos incluye a los otros cuatro?

A) Bioma.B) Biosfera.C) Población.D) Ecosistema.E) Comunidad.

2. Si una laguna fuera contaminada con una sustancia que no se metaboliza, ni se excreta y seacumula en el tejido adiposo ¿en cual de los siguientes organismos este compuestoalcanzaría la más alta concentración?

A) AlgasB) CrustaceosC) Peces herbívorosD) Peces carnívorosE) Aves acuáticas carnívoras

3. ¿Cuál(es) de los siguientes factores influyen en la densidad de una población?

I) natalidad.II) emigración.

III) mortalidad.

A) Sólo IB) Sólo IIC) Sólo I y IIID) Sólo II y IIIE) I, II y III

4. Si se absorbe el O2 del aire que rodea a una planta, ésta puede seguir viviendo y realizandofotosíntesis, porque las plantas

I) verdes no utilizan oxígeno.II) usan CO2 para realizar fotosíntesis.

III) liberan O2 durante la fotosíntesis.

A) Sólo IB) Sólo IIC) Sólo I y IID) Sólo II y IIIE) I, II y III

5. En las cadenas alimentarias, el último eslabón recibe

A) mayor cantidad de energía que los eslabones anteriores.B) mayor cantidad de energía que la captada por el primero.C) menor cantidad de energía que la captada por el primero.D) la misma cantidad de energía que captada por el primero.E) la misma cantidad de energía que los eslabones anteriores.

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6. Revise la siguiente red trófica.

Al respecto es correcto afirmar que la especie

A) I es omnívora.B) H y J son herbívoras.C) K posee mayor biomasa.D) E tiene mayor número de individuos que A.E) B es un consumidor de segundo orden.

7 En el proceso fotosintético los dos principales productos son

A) almidón y O2

B) almidón y proteinasC) proteínas y O2

D) azúcares y aguaE) azúcares y CO2

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8. En una trama trófica o red alimentaria. Son indispensables

A) productores y consumidores.B) productores y descomponedores.C) consumidores y descomponedores.D) productores, herbívoros y descomponedores.E) productores, consumidores y descomponedores.

9. El gráfico adjunto muestra los resultados de experimentos destinados a investigar lainfluencia que ejerce sobre el proceso de fotosíntesis la concentración de CO2 a diferentesintensidades de luz. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones se justifica sólo en base a estegráfico?

100

80

60

40

20

0 0,05 0.10 0.15 0,2

A) La fotosíntesis es tanto más intensa cuanto mayor es la concentración de CO2.

B) La intensidad de la fotosíntesis aumenta en proporción directa a la intensidad de la luz.C) Cuando hay abundancia de CO2, el rendimiento fotosintético depende de la intensidad de la

luz.D) La concentración de CO2 y la intensidad de la luz son los principales factores internos de

la fotosíntesis.E) Cuando la concentración de CO2 es muy baja, la intensidad de la fotosíntesis siempre

depende de la intensidad de la luz.

10. Las curvas de crecimiento poblacional sigmoidales implican

I) un tamaño máximo poblacionalII) incremento poblacional diferencial en el tiempo

III) al menos una fase de la curva con crecimiento cero.

A) Sólo I.B) Sólo II.C) Sólo III.D) Solo II y III.E) I, II y III.

Alta intensidad de luz

Mediana intensidad de luz

Baja intensidad de luz

Concentración de CO2

RendimientoFotosintético

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11. Sobre la producción secundaria es correcto afirmar que

I) es la acumulación de energía por los organismos consumidores.II) su acopio depende de la eficiencia del proceso digestivo del herbívoro.

III) es equivalente a la fotosíntesis total.

A) Sólo I.B) Sólo II.C) Sólo III.D) Sólo I y II.E) I, II y III.

12. La reducción del carbono (fase oscura de la fotosíntesis), necesita de la fase clara lossiguientes productos

I) ATP.II) ribulosa bifosfato.

III) el poder reductor del NADPH.

A) Sólo I.B) Sólo II.C) Sólo III.D) Sólo I y III.E) I, II y III.

13. En relación con los modelos de crecimiento poblacional, es muy frecuente encontrarse conestas definiciones:

1. “Número total de individuos que es capaz de soportar el ambiente”2. “Conjunto de factores ambientales que limitan el crecimiento poblacional”3. “Medida de incremento del tamaño de la población por cada individuo en una unidad

de tiempo”

Las definiciones 1, 2 y 3 corresponden respectivamente a los conceptos de

A) capacidad de carga – potencial biótico – resistencia ambientalB) crecimiento exponencial – capacidad de carga – crecimiento logísticoC) capacidad de carga – resistencia ambiental – potencial bióticoD) potencial biótico – resistencia ambiental – crecimiento exponencialE) crecimiento logístico – potencial biótico – resistencia ambiental

14. Es correcto afirmar sobre los factores densodependientes, que

I) regulan el tamaño de una población en torno a un valor de equilibrio.II) corresponden a factores de tipo biótico.

III) determiinan las estrategias de vida.

A) Sólo I.B) Sólo II.C) Sólo I y II.D) Sólo II y III.E) I, II y III.

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15. Revise la siguiente red y la ubicación en ella de sus integrantes.

Al respecto, es correcto afirmar que necesariamente

I) los saltamontes poseen mayor biomasa que los zorros.II) hay un mayor número de ranas que de culebras.

III) las mariposas y saltamontes son herbívoros o consumidores de primer orden.

A) Sólo I.B) Sólo II.C) Sólo III.D) Sólo I y III.E) I, II y III.

DMON-BM37

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