jueves, 14 de julio de 2016

Ecología (I): introducción y conceptos ecológicos



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El término de Ecología es un concepto relativamente joven que se empezó a utilizar a finales del siglo XIX. Deriva del griego oikos, que significa "casa". Por lo que en una primera aproximación se podría considerar como la casa de los seres vivos, o ambiente más inmediato.

Ecologia y biologia
La Ecología es la ciencia que estudia cómo interaccionan los organismos vivos en el mundo físico y las relaciones que establece con este último

Muchos científicos de la época utilizaban el concepto sin darle definición alguna, hasta que en el año 1869 el zoólogo alemán Ernst Haeckel proporcionó la primera definición: "concepto de relaciones de los organismos vivos entre sí y con su entorno o ambiente natural en el que viven".

En la actualidad, y tras matizaciones y cambios en la definición, la Ecología es la ciencia que estudia cómo interaccionan los organismos vivos (plantas, animales y microorganismos) en el mundo físico y las relaciones que establece con este último. Por tanto, la Ecología nos permitirá saber dónde están los organismos, cuántos hay por qué están ahí.

La información y la investigación científica en esta área permitirá saber qué sistemas regulan el Medio Ambiente y de qué forma forma se encuentra interrelacionado con los organismos vivos. Unos conceptos necesarios para evitar tanto las catástrofes naturales como las humanas.

Una consideración vital, si tenemos en cuenta que el deterioro del Medio Ambiente es el deterioro de nuestras fuentes de alimento, agua y energía. De esta forma, gracias a la Ecología sabemos que los recursos que nos ofrece la Tierra tienen que ser explotados de forma racional y en respeto con la propia naturaleza.


- Conceptos ecológicos


En la Ecología como en cualquier otro sistema existen niveles de organización. La división de cualquier materia en unidades naturales o/y artificiales busca una mejor comprensión de la realidad existente.

Así, la unidad más básica es el organismo. El organismo es el ser vivo, planta, animal o microorganismo, que constituye la base más simple, pero también la más básica de la pirámide ecológica.

Cualquier organismo lleva a cabo un intercambio de energía y materia con su entorno. Y en función de este intercambio, estará mejor o peor adaptado.

Pero los organismos no hacen frente al entorno de forma aislada, sino que tienden a agruparse en poblaciones.

+ La población


Se entiende por población, la asociación o grupo de seres de la misma especie que viven en el mismo espacio y tiempo para asegurar la defensa y perpetuación de la especie, del organismo. Dentro de este grupo de individuos se establece una serie de relaciones. Estas relaciones reciben el nombre de intraespecíficas, y en función de las mismas existen cuatro tipos de poblaciones.

La población familiar se establece cuando los organismo presentan lazos de sangre, relaciones de parentesco. La finalidad de una población así es el cuidado de las crías y la reproducción o perpetuación de la especie.

La población social se forma cuando los organismos comparten una forma de vida, con el objeto de llevar a cabo un trabajo de una forma más eficiente. Son poblaciones de una alta eficiente. Son poblaciones de una alta especificidad, como las poblaciones de hormigas o abejas.

La población colonial es la asociación más íntima entre organismos. Casi pierden su identidad al formar verdaderas cadenas de vida. El ejemplo más claro son los corales.

La población gregaria es una población que se une para cumplir un propósito concreto. Tras cumplir el objetivo se disuelve. Los objetivos más normales son la búsqueda de alimento, la defensa del grupo y, por tanto, de cada individuo, o la emigración como sucede con las aves.

El número de individuos de una población varía a lo largo del tiempo, es la tasa de aumento. Las poblaciones crecen de forma constante hasta que el entorno impone unas restricciones. Este crecimiento constante recibe el nombre de crecimiento exponencial. Un aumento de población que se estabiliza cuando llega al límite ambiental. Estos límites pueden ser la escasez de espacio o de alimento, de lugares de protección o deterioro del medio. Si la población sobrepasa estos límites, sufrirá una caída drástica. Por ejemplo, si se agotan los alimentos, la escasez de los mismos impide mantener el mismo número de individuos. Éstos comienzan a perecer hasta que se llega a una cantidad de organismos que puede soportar el ambiente.

Al número de individuos que puede mantener un ambiente se le denomina capacidad de carga o sostenimiento.

Las especies oportunistas son organismos que presentan un crecimiento exponencial. Son, normalmente, plagas que invaden un territorio y agotan sus recursos. En ese momento tienen dos opciones, abandonar el territorio en busca de otro, o entrar en una especie de fase de reposo. Entre los animales, insectos como las langostas, y entre los vegetales, las malas hierbas, son especies oportunistas.

Además, las poblaciones presentan una tasa de mortalidad. Este hecho pretende actuar como un autorregulador interno. Bajo el control genético, la población nunca aumenta de individuos para evitar una sobreexplotación del medio.

Finalmente, las poblaciones también reflejan una distribución espacial que se caracteriza por la existencia de unos límites geográficos, una densidad de población y, en definitiva, una forma de disponerse sobre el espacio.

La distribución puede ser homogénea, aleatoria o de contagio si aparecen como manchas en un mapa, caso que suele ocurrir con los álamos.


+ La comunidad y sus relaciones


La comunidad o biocenesis es el conjunto de poblaciones de diferentes especies que interactúan entre sí y habitan en un mismo medio. En una comunidad puede haber una población dominante que dé nombre al conjunto. Esto ocurre en las comunidades de árboles como las coníferas. Un bosque como las coníferas. Un bosque de coníferas también puede presentar otras especies como robles, por ejemplo.

La comunidad se desarrolla en un medio físico con unas características propias en su geología y topografía. Y en función de estas características, se instalarán unas comunidades u otras. Este medio se denomina biotopo.

La existencia de poblaciones distintas sobre un lugar común causa nuevas relaciones e interacciones entre los organismos. Estas interacciones son de lo más diversas, aunque pueden agruparse en tres grupos principales: competencia, depredación y simbiosis.

. La competencia

La competencia es la interacción entre dos organismos por un mismo recurso natural que no se encuentra disponible para los dos individuos. Éstos pueden ser de la misma especie, o de diferente especie, competencia interespecífica. Todo aquel recurso que se presente con cierta escasez y es necesario para la vida de dos organismos, agua, alimento, luz y espacio, es ya motivo de competencia.

Se podría decir que el espacio es el recurso más importante. Ya que la lucha por un buen espacio, implica un lugar por un buen espacio, implica un lugar donde hay agua y nutrientes. Además, en ese espacio los organismos encontrarán puntos para protegerse y dormir. Así, por ejemplo, los pájaros realizan nidos donde vivir y criar a sus descendientes.

Cuanto más parecidos sean los organismos más cruenta será la competencia. También será una competencia exigencia si son organismos con una gran especialización. Es decir, si por ejemplo son animales herbívoros que sólo se alimentan de un determinado árbol, todos ellos lucharán por las hojas de ese árbol. Sin embargo, si presentasen cierta flexibilidad podrían recurrir a otro tipo de vegetación y reducir la competencia. Lo mismo podría suceder con animales carnívoros.

Pero la competencia no es un hecho aislado de los animales, las plantas también compiten. Por ejemplo, en los grandes bosques de vegetación muy espesa, los árboles crecerán en altura lo máximo que puedan para tener un lugar estratégico que les permita un fácil acceso a la fuente luminosa.

. La depredación

La depredación es una interacción negativa para uno de los dos individuos inmersos en la relación. Uno de ellos, el depredador, ataca y mata al otro, la presa. Por tanto, es el consumo alimenticio de un organismo por otro.

La depredación o el ataque no es un hecho azaroso ni guiado. Existe una elección de qué organismo va a ser diana de ese ataque. Así, por ejemplo, las presas de los lobos están normalmente enfermas o viejas. Ante una población de alces, el lobo elegirá al que se encuentre en peores condiciones. Con esa acción "guiada" se cumplen dos objetivos. Por un lado, la captura de ese animal es más fácil que la de otro sano y joven, con el consiguiente ahorro de energía. Y, por otro lado, la perpetuación de una especie depende de los organismos jóvenes y sanos. Si un depredador matase a estos últimos, sólo quedarían animales incapaces de reproducirse. De esta forma, con la elección de la presa, el depredador se está asegurando alimento para el futuro.

. La simbiosis

La simbiosis es la asociación entre dos organismos de diferentes especies. Estas asociaciones tienen una vocación de durar lo más posible en el tiempo. Así, los líquenes son las asociaciones simbióticas de mayor éxito evolutivo y las más antiguas.

Para algunos autores, la simbiosis engloba las asociaciones donde hay un elemento positivo para al menos uno de los organismos. Mientras que para otros, sería cualquier asociación duradera e íntima entre dos organismos. Según esta definición, las asociaciones donde un organismo está siendo perjudicado también es simbiosis.

De cualquier forma, existen tres tipos de relaciones estrechas entre organismos, el parasitismo, el comensalismo y el mutualismo.

. El parasitismo

El parasitismo es la asociación entre un organismo que se beneficia de la relación, el parásito, y otro que se ve perjudicado, el hospedador. Existen millones de parásitos en la Tierra, que actúan sobre animales y plantas. Por la propia definición, se puede concebir el parasitismo como un tipo especial de depredación. Aunque, en este caso el "depredador" tiene un tamaño inferior a la "presa" y la relación no termina con la muerte de este último. El porqué el parásito no causa la muerte del hospedador es lógico. Los parásitos se alimentan y, por tanto, viven a expensas del otro organismo. Si le matara, entonces él también moriría.

Entre los parásitos que más afectan al ser humano se encuentran las tenias y los mosquitos. Los primeros viven en el interior del cuerpo y reciben el nombre de endoparásitos, mientras que los segundos viven fuera y se llaman ectoparásitos.

. El comensalismo

En el comensalismo sólo uno de los dos organismos, el comensal, se beneficia de la relación, mientras que el otro ni se beneficia ni se perjudica. Se dice que tiene un efecto neutro para este último. Con esta interacción, el comensal puede disfrutar de una fuente de alimento mayor, desplazarse o protegerse. Así, existen cangrejos que viven en tubos hechos por anélidos. Éstos provocan corrientes de agua que circulan por el tubo. En este agua hay nutrientes para el cangrejo que se alimentará de los mismos, sin perjudicar en ningún momento al anélido. Cuando, como en este caso, un organismo vive en el interior de la "casa" de otro, se dice que hay inquilismo. Es un tipo especial de comensalismo, típico en nuestras costas con el cangrejo ermitaño que utiliza ciertas conchas de moluscos para vivir y protegerse.

. El mutualismo

El mutualismo conlleva un beneficio para los dos individuos. Así, para algunos autores sería sinónimo de simbiosis. El caso de mutualismo más conocido es el referente al liquen, donde un alga y un hongo se benefician mutuamente.

+ Habitat y nicho ecológico


En la Ecología se tiene siempre en cuenta la población y la comunidad, pero la unidad o base de cualquier relación es el organismo, el ser vivo como individuo. Desde este punto de vista aparecen dos nuevos conceptos, el hábitat y el nicho.

El hábitat es el lugar físico donde vive o habita un organismo. Será, por tanto, donde lleve a cabo todas sus relaciones y acciones. Mientras que el nicho ecológico es la función o papel que adopta el organismo en ese lugar.

Comparativamente se puede decir, que el hábitat de un trabajador es su trabajo, un edificio de oficinas. Mientras que el nicho podría ser el puesto de secretario. Por eso, se dice que el hábitat es como el domicilio o centro de trabajo, mientras que el nicho ecológico sería el oficio.

En la naturaleza, el hábitat de una cigarra es el bosque, el de una lombriz de tierra el suelo, el de un tiburón el agua salada, etc.

En la Ecología hay un principio que dice que no hay especies que tengan un mismo nicho completamente idéntico. Siempre existirá una característica que les diferencie. Por esto, dos especies distintas pueden desarrollarse en el mismo lugar o hábitat si tienen funciones distintas.

+ El ecosistema


El conjunto de poblaciones o biocenesis que forman una comunidad se relacionan entre sí, pero también lo hacen con el medio físico donde habitan, o biotopo. Dos conceptos ligados e inseparables, que forman un todo, el ecosistema o sistema ecológico.

Los ecosistemas no son estructuras fijas ni inmutables. El componente vivo y el no vivo establecen unas relaciones que determinan la aparición de dos ciclos: flujo de la energía y el ciclo de la materia. El primero conlleva un movimiento energético desde los organismos autótrofos capaces de alimentarse de materia inorgánica, hasta los heterótrofos, que sólo se alimentan de materia orgánica. Por tanto, los primeros organismos captan la energía lumínica y la transforman en energía química con la que sintetizar materia orgánica. A continuación, existirán unos organismos heterótrofos que se alimentan de los primeros o de otros heterótrofos.

El ciclo de la materia es un ciclo de elementos químicos, que tras abandonar el biotopo se integran en los organismos vivos de forma temporal. Al final, vuelven al medio físico.

Para que los dos ciclos tengan lugar, cada ecosistema tendrá que tener organismos que desempeñan funciones distintas y específicas. Así, en el ciclo de la materia, para que los elementos químicos vuelven al biotopo, se necesitan descomponedores. Éstos son organismos muy inferiores como las bacterias o ciertos hongos, que se alimentan de la materia orgánica en descomposición de seres superiores y la convierten en materia inorgánica que vuelve al medio. Con esta conversión, la materia vuelve a estar lista para ser utilizada por los autótrofos.

Como estos últimos son los responsables de sintetizar la materia orgánica necesaria para toda una comunidad de seres vivos, reciben el nombre de productores. Esta materia orgánica es la fuente de alimento del resto de seres que forman parte de una comunidad. Por eso, a estos individuos se les denomina consumidores.

Los productores, los consumidores y los descomponedores son niveles tróficos.

+ Cadenas tróficas


En los ecosistemas, los organismos forman unas cadenas alimentarias. En estas cadenas los seres vivos se comen entre sí bajo una jerarquía, es decir, existe un ser que come a otro y, a su vez, sirve de alimento a un tercer individuo. Hay, por tanto, una relación de presa y depredador en una cadena que recibe el nombre de cadena trófica. Un término que deriva del griego trophós, alimenticio, alimento.

La cadena trófica es, probablemente, el elemento más importante de un ecosistema. Las relaciones que se establecen en esa cadena, relaciones tróficas, permiten que exista el ciclo de la energía y el ciclo de la materia.

Cada uno de los organismos que forman parte de la cadena constituye un eslabón o nivel trófico. Por ejemplo, una cadena muy básica presentaría una planta, un herbívoro como la perdiz y un carnívoro como el lobo.

Un hecho de vital importancia es que la supervivencia o existencia de cualquier organismo depende de todos los eslabones anteriores. En el ejemplo, el lobo no sólo depende para vivir de su fuente de alimento, la perdiz, sino además de la fuente de este último. Efectivamente, si en ese medio o biotopo las plantas decaen, ya no habrá más alimento para los herbívoros como la perdiz. Si desaparecen éstas, entonces no habrá alimento alguno para los lobos. Pero además de esta dependencia o relación entre todos los organismos de una cadena, ésta establece relaciones con otras cadenas. Estas asociaciones constituyen las redes tróficas. Son relaciones laterales en distintos puntos de las cadenas que llevan a integrarlas a todas en esa red. Por ejemplo, esa perdiz puede también ser la presa de una lechuza y ésta de algún mamífero. Por eso se dice que todos los seres vivos de todos los ecosistemas del mundo están relacionados entre sí.

En toda cadena o red trófica, el primer nivel está ocupado por los productores primarios. Son organismos autótrofos fotosintéticos que sintetizan la materia orgánica a partir de la inorgánica. En los ecosistemas terrestres tienden a ser las fanerógamas, mientras que en los acuáticos son las algas.

Los productores primarios son, en número de individuos, los seres más abundantes, representan el 99% del total.

Estos productores constituyen la fuente de alimento de los herbívoros, los consumidores primarios. Son animales como los elefantes, que se nutren de la materia orgánico de las plantas.

El siguiente nivel trófico son los consumidores secundarios. Animales carnívoros que se alimentan de otros animales. Un león, una araña o una trucha son claros ejemplos.

La mayoría de las cadenas presentan estos tres niveles, aunque hay otras que tienen consumidores terciarios y cuaternarios. Sin embargo, ciertos trabajos científicos revelan que lo normal son cuatro niveles, es decir, una planta, un herbívoro y dos carnívoros.

Dado que en cada nivel trófico hay un organismo que desempeña una función concreta, se podría considerar como un aspecto descriptivo del nicho ecológico.

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- Ecología


+ Ecología (II): dinámica del ecosistema

+ Ecología (III): la biosfera

+ Ecología (IV): el medio que nos rodea