CiClOs biOgEoQuImiCos

Se denomina ciclo biogeoquímico al movimiento de cantidades masivas de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, calcio, sodio, sulfuro, fósforo y otros elementos entre los componentes vivientes y no vivientes del ambiente (atmósfera y sistemas acuáticos) mediante una serie de procesos de producción y descomposición.del Sol, incluyen los del carbono, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y del agua (hidrológicos).

Hay tres tipos de ciclos biogeoquímicos interconectados,
* Gaseoso. los nutrientes circulan principalmente entre la atmósfera y los organismos vivos. En la mayoría de estos ciclos los elementos son reciclados rápidamente, con frecuencia en horas o días. Los principales ciclos gaseosos son los del carbono, oxígeno y nitrógeno.
* Sedimentario. los nutrientes circulan entre la corteza terrestre (suelo, rocas y sedimentos), la hidrosfera y los organismos vivos. Los elementos en este ciclo, generalmente reciclan mucho más lentamente que en el ciclo atmosférico, porque los elementos son retenidos en las rocas sedimentarias durante largo tiempo geológico (hasta de decenas a miles de milenios y no tienen una fase gaseosa). El fósforo y el azufre son dos de los 36 elementos reciclados de esta manera.
* Hidrológico. El agua circula entre el océano, el aire, la tierra y la biota, este ciclo también distribuye el calor solar sobre la superficie del planeta.

CICLO DEL CARBONO.
Aunque el carbono es un elemento muy raro en el mundo no viviente de la tierra, representa alrededor del 18% de la materia viva. La capacidad de los átomos de carbono de unirse unos con otros proporciona la base para la diversidad molecular y el tamaño molecular, sin los cuales la vida tal como la conocemos no podría existir.
Fuera de la materia orgánica, el carbono se encuentra en forma de bióxido de carbono (CO2) y en las rocas carbonatadas (calizas, coral). Los organismos autótrofos -especialmente las plantas verdes- toman el bióxido de carbono y lo reducen a compuestos orgánicos: carbohidratos, proteínas, lípidos y otros. Los productores terrestres obtienen el bióxido de carbono de la atmósfera y los productores acuáticos lo utilizan disuelto en el agua (en forma de bicarbonato, HCO3-). Las redes alimentarias dependen del carbono, no solamente en lo que se refiere a su estructura sino también a su energía.
En cada nivel trófico de una red alimentaria, el carbono regresa a la atmósfera o al agua como resultado de la respiración. Las plantas, los herbívoros y los carnívoros respiran y al hacerlo liberan bióxido de carbono. La mayor parte de la materia orgánica en cada nivel trófico superior sino que pasa hacia el nivel trófico "final", los organismos de descomposición. Esto sucede a medida que mueren las plantas y los animales o sus partes (por ejemplo, las hojas). Las bacterias y los hongos desempeñan el papel vital de liberar el carbono de los cadáveres o de los fragmentos que ya no podrán utilizarse como alimento para otros niveles tróficos. Mediante el metabolismo de los animales y de las plantas se libera el bióxido de carbono y el ciclo del carbono puede volver a comenzar.
EL CICLO DEL OXIGENO
El oxígeno molecular (O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre. Este patrimonio abastece las necesidades de todos los organismos terrestres respiradores y cuando se disuelve en el agua, las necesidades de los organismos acuáticos. En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como aceptor final para los electrones retirados de los átomos de carbono de los alimentos. El producto es agua. El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía de la luz para alejar los electrones respecto de los átomos de oxígeno de las moléculas de agua. Los electrones reducen los átomos de carbono (de bióxido de carbono) a carbohidrato. Al final se produce oxígeno molecular y así el ciclo se completa.
Por cada molécula de oxígeno utilizada en la respiración celular, se libera una molécula de bióxido de carbono. Inversamente, por cada molécula de bióxido de carbono absorbida en la fotosíntesis, se libera una molécula de oxígeno.
CICLO DEL NITROGENO.
El ciclo del nitrógeno es cada uno de los procesos biológicos y abióticos en que se basa el suministro de este elemento a los seres vivos. Es uno de los ciclos biogeoquímicos importantes en que se basa el equilibrio dinámico de composición de la biosfera.

Los seres vivos cuentan con una gran proporción de nitrógeno en su composición química.

El nitrógeno oxidado que reciben como nitrato (NO3–) a grupos amino, reducidos (asimilación). Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa dejándolo en la forma reducida de ion amonio (NH4+), proceso que se llama amonificación; y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado nitrificación.

CICLO DEL AZUFRE.
El azufre esta incorporado prácticamente en todas las proteínas y de esta manera es un elemento absolutamente esencial para todos los seres vivos. Se desplaza a través de la biosfera en dos ciclos, uno interior y otro exterior. El ciclo interior comprende el paso desde el suelo (o desde el agua en los ambientes acuáticos) a las plantas, a los animales, y de regreso nuevamente al suelo o al agua. Sin embargo, existen vacíos en este ciclo interno. Algunos de los compuestos sulfúricos presentes en la tierra (por ejemplo, el suelo) son llevados al mar por los ríos. Este azufre se perdería y escaparía del ciclo terrestre si no fuera por un mecanismo que lo devuelve a la tierra. Tal mecanismo consiste en convertirlo en compuestos gaseosos tales como el ácido sulfhidrico (H2S) y el bióxido de azufre (SO2). Estos penetran en la atmósfera y son llevados a tierra firme. Generalmente son lavados por las lluvias, aunque parte del bióxido de azufre puede ser directamente absorbido por las plantas desde la atmósfera.
Las bacterias desempeñan un papel crucial en el ciclaje del azufre. Cuando está presente en el aire, la descomposición de los compuestos del azufre (incluyendo la descomposición de las proteínas) produce sulfato (SO4=). Bajo condiciones anaeróbicas, el ácido sulfhidrico (gas de olor a huevos podridos) y el sulfuro de dimetilo (CH3SCH3) son los productos principales. Cuando estos dos últimos gases llegan a la atmósfera, son oxidadas y se convierten en bióxido de azufre. La oxidación ulterior del bióxido de azufre y su disolución en el agua lluvia produce ácido sulfhidrico y sulfatos, formas principales bajo las cuales regresa el azufre a los ecosistemas terrestres.
El carbón mineral y el petróleo contienen también azufre y su combustión libera bióxido de azufre en la atmósfera.

CICLO DEL AGUA
El ciclo hidrológico o ciclo del agua es el proceso de circulación del agua entre los distintos compartimentos de la hidrosfera. Se trata de un ciclo biogeoquímico en el que hay una intervención mínima de reacciones químicas, y el agua solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado físico.
El agua de la hidrósfera procede de la desgasificación del manto, donde tiene una presencia significativa, por los procesos del vulcanismo. Una parte del agua puede reincorporarse al manto con los sedimentos oceánicos de los que forma parte cuando éstos acompañan a la litosfera en subducción.
La mayor parte de la masa del agua se encuentra en forma líquida, sobre todo en los océanos y mares y en menor medida en forma de agua subterránea o de agua superficial (en ríos y arroyos). El segundo compartimento por su importancia es el del agua acumulada como hielo sobre todo en los casquetes glaciares antártico y groenlandés, con una participación pequeña de los glaciares de montaña, sobre todo de las latitudes altas y medias, y de la banquisa. Por último, una fracción menor está presente en la atmósfera como vapor o, en estado gaseoso, como nubes. Esta fracción atmosférica es sin embargo muy importante para el intercambio entre compartimentos y para la circulación horizontal del agua, de manera que se asegura un suministro permanente a las regiones de la superficie continental alejadas de los depósitos principales.

CICLO DEL FOSFORO

La mayor reserva de fósforo está en la corteza terrestre y en los depósitos de rocas marinas.
El ciclo del fósforo es un ciclo biogeoquímico, describe el movimiento de este elemento en su circulación en el 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. Éstos pasan a los vegetales por el suelo y, seguidamente, pasan a los animales. Cuando éstos excretan, los descomponedores actúan volviendo a producir fosfatos.

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.
El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato.

El aGuA

El agua, al mismo tiempo que constituye el líquido más abundante en la Tierra, representa el recurso natural más importante y la base de toda forma de vida.
No es usual encontrar el agua pura en forma natural, aunque en el laboratorio puede llegar a obtenerse o separse en sus elementos constituyentes, que son el hidrógeno (H) y el oxígeno (O). Cada molécula de agua está formada por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, unidos fuertemente en la forma H-O-H.
En nuestro planeta las aguas ocupan una alta proporción en relación con las tierras emergidas, y se presentan en diferentes formas:
*Mares y océanos, que contienen una alta concentración de sales y que llegan a cubrir un 71% de la superficie terrestre;
*Aguas superficiales,que comprenden ríos, lagunas y lagos;
*Aguas del subsuelo, también llamadas aguas subterráneas, por fluir por debajo de la superficie terrestre.

Ciclo hidrológico o del agua

Desde los mares, ríos, lagos, e incluso desde los seres vivos, se evapora agua constantemente hacia la atmósfera, hasta que llega un momento en que esa agua se precipita de nuevo hacia el suelo. De esta agua que cae, una parte se evapora, otra se escurre por la superficie del terreno hasta los ríos, lagos, lagunas y océanos, y el resto se infiltra en las capas de la tierra, y fluye también subterráneamente hacia ríos, lagos y océanos. Esta agua subterránea es la que utlizan los vegetales, los cuales la devuelven después de nuevo a la atmósfera.

De esta manera la naturaleza garantiza que el agua no se pierda y pueda volver siempre a ser utilizada por los seres vivos.

EL AGUA : SOSTEN DE LA POBLACIÓN

Los poblados siempre surgieron a partir de la disponibilidad de agua que brindaba el lugar. Así fue como los asentamientos humanos siempre se dieron en lugares donde el agua les regalaba todos sus beneficios.El agua ha sido el factor de sustentación de una producción agrícola-ganadera importante, cuyo éxito o fracaso ha sido signado fundamentalmente por la disponibilidad y el manejo del recurso hídrico. A la ganadería para engorde, se ubicaba en campos beneficiados por los oasis, donde se puede desarrollan grandes plantíos de alfalfa. También los cultivos pueden nacer y desarrollarse a partir del agua. Las plantaciones de viñedos, por ejemplo, también se realizan en zonas donde el agua está presente. Las plantas frutales también dependen del agua. Esto nos da una idea de la relación que hay del agua con el trabajo, porque también en las zonas fabriles, se necesita del agua, es muy difícil que una fábrica pueda funcionar sin este recurso.

Estadisticas

Aunque el 70 por ciento de la superficie del mundo está cubierta por agua, solamente el 2.5 por ciento del agua disponible es dulce, mientras que el restante 97.5 por ciento es agua salada. Casi el 70 por ciento del agua dulce está congelado en los glaciares, y la mayor parte del resto se presenta como humedad en el suelo, o yace en profundas capas acuíferas subterráneas inaccesibles.Menos del 1 por ciento de los recursos de agua dulce del mundo están disponibles para el consumo 17 por ciento más de agua para cultivar alimentos para las crecientes poblaciones de los países en desarrollo, y el consumo total del agua aumentará en un 40 por ciento. La tercera parte de los países en regiones con gran demanda de agua podrían enfrentar escasez severa de agua en éste siglo, y para el 2025, dos tercios de la población mundial probablemente vivan en países con escasez moderada o severa.

Contaminacion y efectos en el ser humano

El agua, origen y base de la vida, se ha consolidado como medio indispensable para cualquier alternativa de futuro. No existe actividad humana: económica, industrial, social o política que pueda prescindir de este vital recurso. Sobre esta realidad, se han desatado todas las vocaciones, ideas y acciones para su control, uso y dominio. Su esencialidad para la vida y su multiplicidad de usos, generan grandes conflictos entre diversos sectores e intereses de la sociedad. Sin embargo, las inundaciones, las sequías, la pobreza, la contaminación, el tratamiento inadecuado de los desechos y la insuficiencia de infraestructuras para la desinfección del agua plantean serias amenazas a la salud pública, al desarrollo económico y social de los países en vías de desarrollo.

Se deben diferenciar dos tipos de contaminación:

-Contaminación natural: es la que existe siempre, originada por restos animales y vegetales y por minerales y sustancias que se disuelven cuando los cuerpos de agua atraviesan diferentes terrenos.

-Contaminación artificial: va apareciendo a medida que el hombre comienza a interactuar con el medio ambiente y surge con la inadecuada aglomeración de las poblaciones, y como consecuencia del aumento desmesurado y sin control alguno, de industrias, desarrollo y progreso. Es gravísima. Podemos decir que es preocupante el uso del agua para fines tales como: lavado de automóviles, higiene, limpieza, refrigeración, y procesos industriales en general, ya que si no son debidamente tratados retornan al ciclo con distintos niveles de contaminación.
Enfermedades transmitidas por el agua

Son enfermedades transmitidas por el agua el cólera, la fiebre tifoidea, la disentería, la poliomielitis, la meningitis y las hepatitis A y B, entre otras. Los lugares que carecen de instalaciones de saneamiento apropiadas favorecen la rápida propagación de estas enfermedades debido a que las heces expuestas a cielo abierto contienen organismos infecciosos que contaminan el agua y los alimentos. La mayoría de estas enfermedades se pueden prevenir con la mejora del saneamiento público, la provisión de agua limpia y medidas de higiene como lavarse las manos después de ir al baño o antes de preparar la comida. La construcción de letrinas sanitarias y el tratamiento de las aguas servidas para permitir la biodegradación de los desechos humanos ayudarán a contener las enfermedades causadas por la contaminación. La falta de agua adecuada para el consumo, es una fuente directa de enfermedades, por lo que para proteger la salud no basta con tener agua.

La capacidad del agua para transmitir enfermedades depende de su calidad microbiológica. Las enfermedades pueden ser causadas por virus, bacterias o protozoarios.

Las bacterias patógenas representan un serio riesgo para la salud pública y es prioritario eliminarlas del agua de consumo humano, debido a que su ingestión podría ocasionar una epidemia con graves consecuencias para la salud de la población.

La cuarta parte de la población mundial no tiene acceso al agua potable. Más de la mitad de la humanidad carece de un saneamiento adecuado del agua. La mala calidad del agua, la falta de higiene y la contaminación ambiental figuran entre las principales causas de epidemias, enfermedades intestinales y muerte. Con el crecimiento de las ciudades, los pobladores comenzaron a utilizar los ríos, junto a los cuales habían vivido, no sólo para abastecerse de agua y alimento, sino también para deshacerse de los desperdicios domésticos. También las industrias vaciaron sus residuos en los ríos aumentando la contaminación del agua y el peligro para la salud. Se puede tomar como ejemplo la descarga de arsénico en las aguas. La intoxicación por el consumo de aguas contaminadas con arsénico provoca alteraciones cardíacas y vasculares, alteraciones neurológicas, lesiones hepáticas y renales, repercusiones en el aparato respiratorio y lesiones cutáneas que avanzan progresivamente hasta la neoplasias.

Argentina es uno de los más afectados por esta enfermedad, ya que las napas de los suelos de las provincias centrales están contaminadas por arsénico, debido a diferentes movimientos geológicos. Además, aunque en mucho menor escala, existen aguas infectadas por el desecho de residuos industriales en algunos ríos. Por otro lado, la existencia de arsénico en aguas y suelos tiene que ver con la posible contaminación de alimentos de origen vegetal y animal que crecen y se crían en esta regiones.

Las provincias más expuestas al consumo de agua contaminada son:

Córdoba (principalmente en el área de llanura pampeana: Río Cuarto, Belle Ville, Marcos Juárez y San Francisco), Santa Fe (Venado Tuerto), Chaco, Santiago del Estero, San Luis, La Pampa, y Buenos Aires, en la que si bien no hay casos registrados, los altos índices de arsénico en algunas de sus regiones hacen sospechar que existen personas potencialmente enfermas.

Alternativas de solucion

Dada la importancia del agua, es nuestro deber utilizarla adecuada y racionalmente, y así ayudar a nuestro medio ambiente, realizando algunas pequeñas tareas:

* Cierra las llaves mientras te enjabonas, te tallas en el baño, te afeitas o te cepillas los dientes.

*No laves la banqueta, pisos o el coche a "chorro de manguera", usa solo la necesaria en cubetas.

*Reporta cualquier fuga que observes en la calle, vigila los mecanismos de depósito de sanitarios, tinacos y cisternas, reparando cualquier fuga.

* Revisa periódicamente las paredes de la cisterna y el buen funcionamiento de la bomba. *Utiliza solamente el agua estrictamente necesaria en el baño, en el lavado de trastes y en el lavado de ropa. Al usar la lavadora, usa el máximo de ropa permitido en cada carga. No riegues el jardín durante las horas de mayor calor, el agua se evapora. Vigila a tus hijos, para que en sus juegos no se bañen a chorro de agua o a cubetazos. No utilices el inodoro como cubo de basura. Una forma de reducir el consumo de una cisterna convencional consiste en introducir en su interior una botella de uno o dos litros llena de agua. No olvides explicar estos consejos a los más pequeños de la casa. No desperdicies el agua, recuerda siempre la importancia del vital líquido: El Agua.

HoMeOsTaSiS En lAs cOmUnIdAdEs

Cambios en el entorno: Los ecosistemas están en constante cambio (rápidos o lentos).

Factores limitantes:Los factores ambientales, como la disponibilidad de alimento y la temperatura, que afectan la habilidad de los organismos para sobrevivir a su entorno, se conocen como factores limitantes.

Un factor limitante es cualquier factor biótico o abiótico que limita la existencia, el número, la reproducción o la distribución de los organismos.
Los factores que limitan una población en una comunidad pueden también afectar indirectamente a otra población.

Ejemplo la escasez de agua limita el crecimiento de la plantas con semillas, los ratones que se alimentan de semillas se reducirán y por ende las águilas se reducirán también.
Rangos de tolerancia: La habilidad para sobrellevar las fluctuaciones de los factores bióticos y abióticos se conoce como tolerancia.
Sucesión: Los ecólogos se refieren a los cambios naturales que ocurren en las poblaciones de un ecosistema como sucesión. Hay 2 tipos de sucesiones:
Sucesión primaria - La colonización de nuevos lugares por comunidades de organismos se llama sucesión primaria. Después de un tiempo la sucesión primaria empieza a detenerse y la comunidad se torna bastante estable esto se llama comunidad clímax.
Sucesión secundaria - secuencia de cambios que ocurren en una comunidad cuando ésta es alterada por desastre natural o por acción humana: por un huracán, incendio.

Biomas acuáticos: Un bioma es un grupo de ecosistemas que comparten el mismo tipo de comunidades clímax. Hay dos tipos de biomas: Terrestres y Acuáticos

Biomas marinos - Zona fótica es la zona poco profunda donde penetra la luz solar. Zona afótica zona profunda donde nunca llega la luz del sol.
Estuarios - Un estuario es un cuerpo de agua costero, parcialmente rodeado por tierra, en el cual se mezcla el agua dulce y la salada.
Zona intermareal - La parte de la línea costera que se encuentra entre la marea alta y la baja se conoce como zona intermareal.

Bioma Tundra - Ubicada al sur del polo. Tierra sin árboles. Veranos largos. En invierno periodos cortos de sol. Terreno permafrost – siempre congelado. Crecen hierbas de raíces poco profundas. Suelos sin nutrientes.
Tundra - Posee pastos, matorrales enanos, musgo. Mosquitos y otros insectos los más abundantes en el verano. Lemmings, comadrejas, zorros árticos, lechuzas blancas, halcones, buey y renos.
Taiga - Conocido como bosque de coníferas del Norte. Posee pinos, abetos plateados, cicuta y abetos falsos. Suelos pobres en minerales. Se ve alterada por fuegos y la explotación maderera. Libre nival, caribú, lince.

Desierto - Bioma más seco. Región árida que se caracteriza por poseer una vegetación muy escasa y en algunos lugares ninguna. Menos de 25 centímetros anuales de lluvia.

El Desierto de Atacama en Chile es el más seco del mundo con 0 cm. de lluvia anual.
Vegetación – mezquite. Los desierto más secos poseen dunas sin nada de vegetación. Cactus. Rata canguro – no necesita agua. Zorros, coyotes, halcones, correcaminos, serpientes, lagartos, escorpiones.

Pradera - Caen de 25 a 75 cm. de lluvia anual. Son comunidades grandes cubiertas de pastos y plantas pequeñas similares. Contienen humus material en descomposición de los pastos . Se cultivan granos como avena, centeno, trigo. Se conocen como las canastas de pan del mundo
• Bisontes o búfalos, perros de las praderas, lobos, hurones, roedores, lobos.
Bosque templado - 70 a 150 cm. De lluvia anuales. Dominan árboles de madera dura y hoja ancha que pierden su follaje cada año. Posee una capa superior de humus y una capa inferior de arcilla. Ardillas, ratones, venados, osos, salamandras.
Bosque húmedo tropical - Es una región caliente y húmeda dominada por plantas de crecimiento exuberante. 200 a 400 cm. de lluvia al año. Temperaturas calientes. Las copas de los árboles cubre de sombra el suelo, muy pocas plantas crecen en el suelo. Hormigas, termitas, hongos, promueven la descomposición. Perezosos, loro cabeza negra, escarabajo Hércules, loro, gorilas, mariposa e insectos son muy abundantes. Los biólogos estiman cerca de 3 millones de insectos.

Energia en los Ecosistemas

La energía no es un objeto tangible, por tanto es difícil definirla. Sin embargo, todos hemos en algún momento experimentado la noción de trabajo; por ejemplo, levantar una caja implica aplicar una fuerza suficiente para vencer la fuerza de gravedad y así desplazarla a una distancia del suelo, esto se define en física como Trabajo; Energía, por su parte, se define como la capacidad de realizar trabajo; su unidad de medida en el sistema internacional de medidas es el Julio.
La energía se manifiesta de muchas formas en la naturaleza como por ejemplo en forma de calor, movimiento, enlaces químicos, entre otras. Existe una ley muy importante en Termodinámica, ciencia que estudia la energía y sus transformaciones, y es la siguiente: "La energía no se crea ni se destruye sólo puede transformarse o transferirse". Para ilustrar mejor este concepto observemos: una persona toma energía a partir de los alimentos (energía química), la utiliza para generar calor (energía calórica) y tejidos corporales (energía química). A continuación veremos como estos conceptos aparentemente físicos pueden ser aplicados a los ecosistemas.

¿De dónde viene la energía que recibimos en la tierra?

La luz solar es la fuente de energía que alimenta el planeta tierra; la circulación de los vientos y las corrientes en los océanos son generados por aquella. Sin embargo, como vimos en el capítulo anterior, no todos los organismos pueden aprovecharla directamente, solamente lo hacen los productores primarios, capaces de realizar fotosíntesis.

6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2

Observa que el dióxido de carbono y el agua son moléculas de baja energía química (apenas contienen entre los dos 3804 Kj), mientras que la glucosa tiene 6620 Kj, por lo cual, para producir una mol de glucosa los productores primarios deben absorber y transformar 2816 Kj de energía solar.

La producción primaria

Consiste básicamente en la transformación de moléculas de baja energía y luz solar en moléculas con alta energía aprovechables para los seres vivos.

Respiracion Celular

El proceso por el cual las células degradan las moléculas de alimento para obtener energía recibe el nombre deRESPIRACIÓN CELULAR .

El flujo de energía en el ecosistema: cadenas y niveles tróficos

Como habíamos mencionado anteriormente en este capítulo, sólo los productores primarios pueden obtener energía de la luz solar para realizar sus procesos de biosíntesis, los demás organismos, incapaces de realizar fotosíntesis, deben obtener la energía directa o indirectamente de los productores primarios. Esta secuencia de relaciones de producción-consumo, a través de las cuales fluye energía se denomina cadena trófica. A continuación se ilustrará este concepto usando un esquema en exceso simplificado:

Cadena trófica en ecosistemas acuáticos

En cada uno de los pasos del esquema se observa una transferencia de energía desde el primer eslabón representado por la planta hasta los últimos niveles representados por organismos saprófitos (hongos) y detritívoros (grillo). Los eslabones de la cadena trófica se denominan niveles tróficos. Así, para nuestro esquema el primer nivel serían los productores primarios; el segundo, lo representaría los consumidores primarios; el tercero los consumidores secundarios; los últimos, se encontrarían ocupados por detritívoros y saprófitos.

Relaciones entre organimsos

Mutualismo es la relación no permanente ni obligatoria que se crea entre dos especies diferentes y de la que ambas salen beneficiadas.

Comensalismo es la relación no permanente ni obligatoria que se establece entre dos especies diferentes de la que una sale netamente beneficiada mientras que para la segunda es una relación neutra o indiferente.

Parasitismo: Es la relación, permanente o no, que se entabla entre dos especies diferentes y de la que una obtiene beneficio a costa de perjudicar a la otra. La especie parásita obtiene alimento a partir de los líquidos internos o de partes del cuerpo de la especie parasitada, que generalmente se debilita y en muchos casos termina muriendo después de un plazo más o menos largo de ser parasitada.
Los crustáceos isópodos parásitos de peces, una vez fijos sobre estos, se alimentan de su sangre.

Parasitidismo: es similar a la depredación en el sentido en que mata al hospedor con el tiempo, las parasitides se incluyen ciertas aviapas y moscas; ponen huevo dentro del hospedero, estos eclosionan y sus larvas se alimentan del hospedero, con el tiempo se convierten en pupas y el hospedero sucumbe.

Dinamica de Ecosistemas

Biocenosis: En ecología, una (también llamada comunidad biótica o ecológica) es el conjunto de organismos de cualquier especie sea vegetal o animal coexistentes en un espacio definido llamado biotopo que ofrece las condiciones exteriores necesarias para su supervivencia. La biocenosis y el biotopo constituyen el ecosistema. Puede dividirse en fitocenosis, que es la agrupación de especies vegetales; zoocenosis de especies animales y agrupación de microorganismos(microbiocenosis).

Biotipo: tipo o forma biológica de una planta que se define según la morfología general del vegetal. Según la clasificación de Raunkiaer cada biotipo se basa tanto en la duración de la vida de los vástagos, como en la situación y protección de las yemas persistentes durante la época desfavorable (generalmente el invierno o el periodo seco estival).

Habitat: es el ambiente que ocupa una población biológica . Es el espacio que reúne las condiciones adecuadas para que la especie pueda residir y reproducirse, perpetuando su presencia. Un hábitat queda así descrito por los rasgos que lo definen ecológicamente, distinguiéndolo de otros hábitats en los que las mismas especies no podrían encontrar acomodo. El Día Mundial es el 6 de octubre.

Nicho Ecologico: El nicho ecológico es un concepto, no un lugar físico. El lugar físico es el hábitat.
Se define como el hipervolumen de n dimensiones dentro del cual la especie puede mantener una población viable.

Dinámica de las Comunidades

CoMuNiDaD: es un grupo o conjunto de individuos, seres humanos, o de animales que comparten elementos en común, tales como un idioma, costumbres, valores, tareas, visión del mundo, edad, ubicación geográfica (un barrio por ejemplo), estatus social, roles. Por lo general en una comunidad se crea una identidad común, mediante la diferenciación de otros grupos o comunidades (generalmente por signos o acciones), que es compartida y elaborada entre sus integrantes y socializada. Generalmente, una comunidad se une bajo la necesidad o meta de un objetivo en común, como puede ser el bien común; si bien esto no es algo necesario, basta una identidad común para conformar una comunidad sin la necesidad de un objetivo específico.

CoMpOsIcIOn De CoMuNIdAdeS

Las comunidades biológicas están organizadas en una compleja red de interacciones entre organismos. Sin embargo, a pesar de la importancia que estas interacciones tienen en el origen, mantenimiento y evolución de la biodiversidad, su conocimiento aun esta en fase de desarrollo.

EStRaTiFiCaCiOn VegEtAtIvA eN cOmUniDaDes

Existen dos tipos de gradientes: los físicos, producidos por la temperatura; y los químicos, producidos por la diferente composición química de las aguas superficiales y profundas.
La formación del gradiente térmico de densidad es el caso más frecuente de la estratificación. Es debida generalmente al calentamiento diferencial de las capas superficiales con respecto a las profundas. En los lagos ubicados en zonas templadas y cálidas, las capas superficiales durante el verano están calientes que las capas frías, formándose la estratificación. En los lagos situados en latitudes frías, la estratificación tiene lugar durante el invierno, en que se hiela las capas superficiales, mientras que las profundas están más calientes; el periodo de mezcla es durante el verano.

La presencia de un gradiente químico suele ser debida a la concentración de algún tipo de compuestos químicos en las zonas profundas, de forma que son más densas que las superficiales. Es el tipo de estratificación menos frecuente y se produce en unos casos por la presencia de capas de agua profunda más saladas, por aportaciones de aguas subterráneas salinas (como en la laguna del Tobar); en otros casos por la acumulación de compuestos de disolución de la cubeta lacustre o cuenca vertiente (como es el caso de las lagunas cársticas sobre yesos, donde se acumula sulfatos).

La estratigrafía ha sido una de las formas de estudiar el pasado, esta ciencia estudia los estratos que se forman debido a la sedimentación. La estratificación puede ser:
1. Paralela: Cuando las diversas capas se mantienen más o menos paralelas en todas su extensión.
2. Cruzada: Cuando las capas presentan una estratificación inclinada y se cruzan. Los estratos cuando se depositan son horizontales o casi horizontales.
El estudio de la geología histórica se basa principalmente, en la Estratigrafía, que se ocupa de las rocas sedimentarias, estratificadas, en sus relaciones mutuas espaciales y temporales y de la interpretación de los acontecimientos de carácter “histórico“ que ha quedado inscritos en ellas (Fuster, 1981)

SuCeSiOn de lAs cOmUnIdAdEs

Un campo devastado por el fuego o despejado para el uso agrícola recupera la vegetación con rapidez en ausencia de erosión. En los primeros años, surgen praderas, pobladas por especies oportunistas capaces de tolerar las condiciones ambientales. Después surgen arbustos y plantas más competitivas que no tardan en ser dominantes. Luego brotan los primeros árboles y, tras el primer siglo, un bosque de coníferas ocupa lo que fue una superficie sobreexplotada o calcinada. El bosque crea un nuevo entorno que, tras otro medio siglo, permite la competencia de otras especies de árboles que pueden llegar a reemplazar a las iniciales. En el ejemplo, la comunidad clímax está dominada por árboles caducifolios. La sucesión debida a cambios ambientales es un proceso recurrente e inacabable.

Poblacion

En Biología, una población es un conjunto de organismos o individuos que coexisten en un mismo espacio y tiempo, que comparten ciertas propiedades biológicas (básicamente ser de la misma especie), las cuales producen una alta cohesión reproductiva y ecológica del grupo. La cohesión reproductiva implica el intercambio de material genético entre los individuos. La cohesión ecológica se refiere a la presencia de interacciones entre ellos, resultantes de poseer requerimientos similares para la supervivencia y la reproducción, ocupando un espacio generalmente heterogéneo en cuanto a la disponibilidad de recursos.

En Biología, un sentido especial de la población, empleado en

Genética y Evolución es para llamar a un grupo reproductivo cuyos individuos se cruzan únicamente entre sí, aunque biológicamente les fuera posible reproducirse también con todos los demás miembros de la especie o subespecie. Las principales causas por las que resultan delimitadas las poblaciones son el aislamiento físico y las diferencias del comportamiento.
En Ecología, un conjunto de poblaciones locales parcialmente aisladas entre sí, se llama metapoblación.

Los atributos o características que se estudian en todas las poblaciones son:

Parámetros Demográficos Primarios

Natalidad es el cociente entre el número de individuos que nacen en una unidad de tiempo dentro de la población y el tamaño de la población.
Mortalidad es el cociente entre el número de individuos que mueren en una unidad de tiempo dentro de la población y el tamaño de la población.
Inmigración es la llegada de organismos de la misma especie a la población. Se mide mediante la Tasa de Inmigración que es el cociente entre individuos llegados en una unidad de tiempo y el tamaño de la población.
Emigración es la salida de organismos de la población a otro lugar. Se mide mediante la Tasa de Emigración que es el cociente entre individuos emigrados en una unidad de tiempo y el tamaño de la población.
Si en una población la suma de la Natalidad y la Tasa de Inmigración es superior a la suma de la Mortalidad y la Tasa de Emigración su tamaño aumentará con el tiempo; tendremos una población en expansión y su crecimiento se representará con sgno +.
Si por el contrario la suma de la Natalidad y la Tasa de Inmigración es inferior a la suma de la Mortalidad y la Tasa de Emigración, la población disminuirá con el tiempo; tendremos una población en regresión y su crecimiento se representará con signo -.

Parámetros Demográficos Secundarios

Distribución es la manera en que los organismos de una población se ubican en el espacio, hay tres tipos de distribución en todas las poblaciones:
1.- AZAROSA.-al azar la cual no muestra nigun patrón en un área determinada.
2.-AGREGADA.- amontonada o apiñonada muestra una serie de conjuntos donde se concentran los individuos de la misma población.
3.-UNIFORME.-lineal en la cual los organismos de la población están separados más o menos uniformemente. Una gran parte de la Ecología de poblaciones es matemática, ya que buena parte de su esfuerzo se dirige a construir modelos de la dinámica de poblaciones, los cuales deben ser evaluados y refinados a través de la observación en terreno y el trabajo experimental. La Ecología de poblaciones trabaja a través de muestreos y censos para comprobar la estructura de la población (su distribución en clases de edad y sexo) y estimar parámetros como natalidad, mortalidad, tasa intrínseca de crecimiento (r) o capacidad de carga del hábitat (K). Vemos estos últimos relacionados, por ejemplo, en el modelo clásico de crecimiento de una población en condiciones naturales, el del crecimiento logístico o curva logística que corresponde al crecimiento exponencial denso-dependiente:
dN / dt = rN(1 − N / K)

Fenómenos con crecimiento exponencial

El número de células de un feto mientras se desarrolla en el útero materno.
En una economía sin trastornos, los precios crecen exponencialmente, donde la tasa coincide con el índice de inflación.
El número de contraseñas posibles con n dígitos crece exponencialmente con n.
El número de operaciones cálculos necesarios para resolver un problema NP-completo crece exponencialmente con el tamaño de la entrada, representable o codificable mediante un número entero.
El número de bacterias que se reproducen por mitosis.

Curva de supervivencia

La supervivencia es la probabilidad que tienen al nacer los individuos de una población de alcanzar una determinada edad.La probabilidad decrece desde 1 para los individuos nacidos vivos hasta hacerse 0 a la edad máxima de la especie.
Al representar gráficamente el valor de supervivencia frente al tiempo (edad que alcanza) se obtiene la curva de supervivencia para esa población.

Tipo I. Las curvas tipo I o convexas caracterizan a las especies con baja tasa de mortalidad hasta alcanzar una cierta edad en que aumenta rápidamente. Tal es el caso de la mayor parte de los grandes mamíferos, incluido el hombre, con estrategias de la K.
Tipo II. Si la tasa de mortalidad varía poco con la edad, como ocurre en la mayoría de las aves, la curva tiene la forma de una diagonal descendente, normalmente con forma sigmoidea si el número de individuos que muere en cada tramo de edad es más o menos constante.
Tipo III. Las especies r-estrategas sufren una elevada mortalidad en las primeras etapas de vida, larvaria o juvenil, teniendo luego una mayor probabilidad de supervivencia. La curva muestra un pronunciado descenso inicial seguido de una fase más estable .

Eatrategias de reproduccion r y k

Los seres vivos, y en especial las especies vegetales, siguen determinadas estrategias
para su reproducción. La estrategia rk es una forma de clasificar dicho parámetro y
relacionarlo directamente con las condiciones del medio que les rodea.

Una especie totalmente r se basa en la cantidad de
descendientes que deja. Esos descendientes no reciben apenas
cuidado de su progenitor. Una planta que desarrolla miles de
semillas, por ejemplo, no tiene energía ni materia suficiente para
dejar muchos nutrientes en cada semilla. Por lo tanto, dichas
semillas deberán germinar mucho antes. Además, una especie r
se encarga de diseminar a sus descendientes para que se
establezcan en la mayor diversidad de nichos distintos, con la
"esperanza" de que alguno caiga en un lugar adecuado y prospere.

Otro ejemplo es el deun mosquito, que deja miles de huevos y los abandona.

Una especie k, por el contrario, genera pocos descendientes y
centra sus cuidados y energías en ellos. Hablamos, por ejemplo, de
un oso pardo: pare una o dos crías y éstas lo acompañan durante
gran parte de su infancia, alimentándose y aprendiendo, bien
protegidas. Un árbol k proveerá a sus semillas con suficiente
alimento para que no tengan que germinar hasta que las condiciones
ambientales sean las más adecuadas, por lo que la mortalidad será
menor.

En realidad las especies no son ni r ni k, sino que una especie es más r que otra,
es decir, los términos r y k se refieren a tendencias de las especies, y son términos
relativos.
En una sucesión ecológica siempre se ven especies r (especies oportunistas o
pioneras) en la primera etapa. Una vez el medio está colonizado, van apareciendo
especies más k.