Niveles de Organización de la Materia
La materia desde su
forma más elemental hasta el mundo que nos rodea se muestra toda una
graduación, no continua, sino discreta. Los individuos se organizan en
poblaciones, las poblaciones en comunidades, las comunidades en biomas y
finalmente el conjunto de biomas constituyen la biosfera. Esta organización de
la materia no es casual, debido a que presentan organización y caracterizada
por propiedades emergentes.
Un organismo:
Sistema biológico funcional formado por una sola célula, es decir, unicelular o
por millones de celular organizadas y especializadas en tejidos, órganos y
sistemas.
Una población:
Conjunto de organismos de una sola especie ubicados en un lugar y tiempo
determinado, cuya finalidad es aparearse para intercambiar información
genética.
Una comunidad:
Conjunto de poblaciones que ocupan un lugar específico en un momento
determinado. Se define como la parte viva del ecosistema.
Un ecosistema:
incluye las relaciones existentes en el conjunto de organismos que se
encuentran en un área determinada y su ambiente con una serie de relaciones
complejas que dan lugar a un sistema funcional.
La biosfera:
conjunto de ecosistemas formado por todos los seres vivos y el lugar donde
habitan. Es el ecosistema de la tierra.
Sin embargo caracteres
como etológicos, fisiológicos y genéticos no bastan para caracterizar a una
población.
3.1 ATRIBUTOS DE LOS NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LA MATERIA
3.1.1 Población
La población posee caracteres
propios. La población es el grupo de organismos con estructuras y funciones
similares que pueden reproducirse solamente entre si teniendo descendencia
fértil. La demografía la define como el conjunto renovado en el que entran
nuevos individuos por nacimiento o inmigración y salen otros por muerte o
emigración.
Densidad de población:
está relacionada con la unidad superficial volumétrica. Por otro lado la
densidad de población hace refiere al número de habitantes de una región.
Existe la densidad bruta o relativa y la densidad específica, siendo la primera
en la que se encuentra el número de habitantes y la segunda refiriendo al
número de habitantes ubicados en un territorio determinado.
Natalidad: se
refiere al aumento porcentual de la población en un lapso de tiempo. Para la
demografía es una medida de cuantificación de fecundidad. Hay Máxima y
ecológica.
Mortalidad: es
la disminución de la población debida a individuos que mueren en un lapso de
tiempo determinado. Hay mínima y ecológica siendo la primera cuando los
organismos mueren por factores fisiológicos propios de la especie sin que
intervengan factores limitativos, la segunda ocurre debido a los factores
limitantes.
Migraciones: Movimientos
de individuos de la población, que confieren a la población la propiedad de
dispersión. La inmigración corresponde a la entrada de nuevos individuos a la
población, por otro lado la emigración es la salida de individuos.
Distribuciones espaciales: Los individuos de una población tienden a distribuirse de manera predecible, según los tipos de organismos, sus niveles de competencia y el espacio disponible. Esta distribución puede hacerse de manera azarosa (sin rumbo, ni orden), uniforme (algo más común) en forma de amontonamiento uniformes (muy común) o en forma de amontonamiento al zar (lo más común).
La distribución azarosa de los
individuos de una población en el ambiente es muy rara en la naturaleza, de
manera natural los organismos tienden a ocupar los habitas y nichos ecológicos
que más les convienen, lo cual no dependen totalmente de azar, si no de los
factores limitativos.
Crecimiento Poblacional:
Es el incremento de una población en el trascurso del tiempo, está determinado
por la natalidad, la mortalidad y la distribución por edades.
Si la natalidad es alta, la
mortalidad baja, y la distribución por edades indica que la población es joven.
El concepto de resistencia
ambiental representa la diferencia entra la capacidad potencial de una
población para aumentar (potencial biótico) y el aumento es resultado del
factor limitantes que producen la natalidad o aumentan la mortalidad de la
población eh impide la que esta crezca en magnitud, como son espacio físico
depredación, parasitismo, enfermedades, oxigeno, agua etc. Que proporciona la
resistencia ambiental, manteniendo equilibrado el potencial biótico de una
especie. La resistencia ambiental impide que la población y los organismos se
produzcan y que la población crezca. Las poblaciones tienden una masa de mortalidad
(número de muertes por unidad de tiempo) y una tasa de crecimiento,
El Principal agente de
crecimiento de la población son los nacimientos y el principal agente de
descenso de la población es la muerte. Cuando el número de nacimientos es
superior al número de muertes la población crece, y cuando ocurre lo contrario
decrece. Muchas poblaciones experimentan un crecimiento exponencial en las
primeras etapas de la colonización de un hábitat.
Los animales que presentan este tipo de crecimiento
poblacional tienden a tener menos crías, pero les proporcionan atención
familiar, las plantas producen grandes semillas con considerables reservas
alimenticias, Estos organismo tiende una vida larga, tasas de dispersión bajas
y son malos colonizadores de habitas alterados. Suelen a responder a los
cambios en la densidad de población (número de organismos por unidad de
superficie) con cambios en las tasas de natalidad y mortalidad en lugar de con
la dispersión. Cuando la población se aproxima al límite de los recursos disponibles
las tasas de natalidad disminuyen y la mortalidad entre jóvenes y adultos
aumentan.
Modelo demostrado:
Este modelo trata de integrar los aspectos que determinan el crecimiento
poblacional y de determinar la tendencia de crecimiento de la población
teniendo en cuenta el potencial biótico, el aumento de la reproducción y la
supervivencia, es decir; todos aquellos factores que pueden impedir el
crecimiento de dicha población, aumento de resistencia ambiental, disminución
de la población, deficiencias de la población.
Patrón de crecimiento poblacional: Las poblaciones tienden formas de crecimiento
peculiarmente predecibles. Este patrón puede ser mostrado mediante el uso de
una curva de crecimiento de una población, la cual se puede representar en forma
de crecientito en ‘’ J ‘’ (exponencial) o en forma de crecimiento en ‘’ S’’
(sigmoidal): ambas formas de crecimiento pueden modificarse o cambiarse.
En forma de crecimiento ‘’ J’’
o exponencial la densidad de la población aumenta rápidamente y luego se
detiene de forma brusca debido a la acción de los factores limitantes. En forma
sigmoide ‘’S’’al inicio el crecimiento de la población es lento, fase de
estableciente o de aceleración positiva, luego se hace rápido, fase logarítmica
y finalmente decrece de forma gradual hasta alcanzar un nivel más o menos
equilibrado.
El crecimiento poblacional es el cambio en el número de
individuos que tienen una población a través de tiempo. Por lo tanto, este
factor depende directamente de la densidad por unidad de tiempo.
El modelo más simple de
crecimiento de una población, cuyo número de individuos se incrementa a una
tasa constante, se conoce como Crecimiento exponencial.Las poblaciones luego de un crecimiento exponencial tienen a estabilizarse al tamaño máximo que puede sostener el ambiente (capacidad de carga)
Competencia:
La competencia ocurre cuando
dos o más individuos usan los mismos recursos y, esos recursos, son
insuficientes para satisfacer sus demandas (individuos competidores).
La competencia es mayor
cuando, entre los organismos, los requerimientos y estilos de vida son
similares.
Los recursos por los cuales
los organismos pueden competir son: el alimento, el agua, la luz, el suelo, los
nutrientes, el espacio vital, los sitios de nidificación o las madrigueras.
La competencia se denomina
intraespecífica cuando ocurre entre individuos de una misma población (misma especie), y se habla de
competencia interespecífica cuando se da entre individuos de distintas
especies.
- Competencia intraespecífica: en algunos casos puede resultar en una reducción del crecimiento y de las tasas de reproducción, en otros casos puede excluir algunos individuos del mejor hábitat, o bien causar la muerte de otros organismos.
Cuando una población se
aglomera y los recursos comienzan a escasear las poblaciones pueden implementar
alguna de las siguientes estrategias: a. la primera de ellas consiste en
repartir los recursos entre los individuos de la población hasta que estos se
agoten del todo, b. la segunda implica competir de manera directa por el
recurso, de manera que los individuos más fuertes tendrán acceso al recurso
limitante, asegurando su reproducción, mientras que aquellos más débiles al no
acceder al recurso morirán sin dejar descendencia.
En el primero de los casos la
población llega de manera irremediable a la extinción, mientras que en el
segundo la población mantiene su número estable.
- Competencia interespecífica: afecta a los individuos de la misma forma, pero además, una especie entera puede ser apartada de su hábitat ya que no puede competir exitosamente. En casos extremos, un competidor puede causar la extinción de otra especie. Cuando dos especies compiten puede que coexistan en el ambiente o que una especie excluya a la otra del mismo, según Gause las especies podrán coexistir sólo si los recursos mínimos que necesitan para subsistir, o la manera de aprovechar dichos recursos se diferencian, si estos no lo hacen, el competidor más fuerte ocupará por completo el nicho del competidor más débil conllevando a la exclusión de este último del ambiente.
- Depredación
La depredación es la Relación
en la cual un organismo vivo sirve como fuente de alimento para otro, así mismo
por ser el recurso alimenticio las poblaciones de presas tienen el potencial de
influir en la población del depredador.
La depredación es más que una
transferencia de energía, es una interacción directa y compleja de dos o más
especies: la que devora y la que es devorada.
3.1.2 Comunidad
La comunidad es un conjunto de poblaciones. Es la diversidad
de especies que cohabitan y se relacionan en un mismo ambiente, crecen y se
desarrollan porque obtienen del ambiente la materia y energía necesarias.
Debido a la variedad impresionante de formas de vida que
habitan en una comunidad ecológica, estas comunidades se dividen o clasifican,
ya sea por grupo taxonómico, por hábitat, por el tipo de alimento o por su
forma de crecimiento. • Ejemplos: – La comunidad de árboles de una selva
tropical
Biocenosis
y biotopo: Biocenosis: sistema biológico formado por el
conjunto de poblaciones que habitan en un lugar determinado, condiciones de
medio dadas y momento concreto.
Biotopo se aplica al espacio físico, natural y limitado.
Existen dos tipos el general: como el mar, formado por animales, vegetales y
microorganismo que le corresponden y el otro que es el biotopo local, como un
arrecife coralino, con su flora y fauna asociadas. Puede ser homogéneo desde el
punto de vista ecológico, o comprender un conjunto de residencias ecológicas.
Hábitat: es el
lugar en el que vive un organismo, puede referirse a una comunidad.
Diversidad
Es a variedad de especies que constituyen una comunidad.
La mayor diversidad específica se da en unos organismos
pequeños y poco representados en cuanto al número de ejemplares y la cantidad
de biomasa.
Dominante
ecológico
La dominancia se produce cuando una o varias especies
controlan las condiciones ambientales, llamado dominante ecológico o indicador
biológico.
La dominancia puede influir en la diversidad de especies de
una comunidad.
Dinámica
de las comunidades: La comunicación es el conjunto de poblaciones
que interactúan entre sí en un espacio determinado, presenta una estructura más
compleja cuanto más maduro es el
ecosistema, sus miembros desarrollan adaptaciones para mejorar su eficacia lo
que da lugar a una estratificación de horizonte y vertical.
·
Estratificación
Vertical: se da debido a las diferencias de alturas y consiste entre
diferentes plantas. Procede de un proceso de selección natural.
·
Estratificación
Horizontal: se da a lo largo de un especio especifico, las
diferencias de la vegetación se dan por diversos factores ambientales como el
suelo, el clima, la altura, etc.
La distribución de especies cambia en esta estratificación
debido a la diversidad de suelo; hecho al que se le conoce como efecto del borde. En la zona exterior
limita con otros ecosistemas denominado ecotono.
·
Sucesión
Inicial: se parte de un área nueva, es decir un ecosistema se
asienta desde cero en esta zona. Se localizan musgos y líquenes en primer
plano, posteriormente se desarrollan arbustos y árboles. En el estado máximo de
equilibrio se le denomina clímax.
·
Sucesión
Secundaria: deterioro del ecosistema, este sufre una
regresión, desde la cual puede cambiar buscando un nuevo clímax.
El estado mataestable hace referencia a la situación de
clímax se alcanza en distintas condiciones ambientales, pero que se mantiene
porque las interacciones de especies presentes crean una situación de
sostenibilidad.
Diversidad
Específica: variabilidad de los individuos presentes en una
comunidad que se representa mediante el numero o distribución de especies que
integran las riquezas de las mismas.
Una comunidad es más diversa cuantas más especies tenga y
cuando más equitativamente estén, suelen calcularse en términos de individuos,
genets, módulos o biomasas donde a partir de un solo individuo original se
desarrollan varios por crecimiento vegetativos.
Abundancia:
número
de individuos que tiene una comunidad por unidad de superficie o de volumen, la
diversidad y abundancia son pequeñas en climas extremos como desiertos, zonas
polares y fondos de océanos.
SISTEMA
TRÓFICO:
·
Autótrofos:
organismos
capaces de tomar la energía solar y transformarla en energía de enlace química
mediante la fotosíntesis, en este nivel se encuentra todo tipo de vegetación.
·
Heterótrofos:
consumen la materia rica en energía elaborada por los productores, los
herbívoros lo realiza de manera directa y los carnívoros de manera indirecta.
·
Descomponedores:
microorganismos cuyo labor es reciclar el material orgánico convirtiéndolo en
materia inorgánica o mineral.
Cadena
o Red Trófica: serie de cadenas alimentarias relacionadas por
las que circulan energía y materiales en un ecosistema; relaciones alimenticias
que se establecen de forma lineal entre organismos que pertenecen a distintos
niveles tróficos.
Se encuentra dividida en dos categorías
·
Cadena
o Red de Pastoreo: inicia con las plantas verdes, algas o
plancton, quienes realizan fotosíntesis. En esta red los materiales pasan desde
las plantas a los consumidores de
plantas.
·
Cadena
o Red de Detritos: comienza con los detritos orgánicos, están
formados por cadenas alimentarias independientes. En esta cadena los materiales
pasan desde las plantas y sustancias animales a las bacterias y a los hongos y
de estos a los alimentos de detritos y de ellos a sus depredadores.
Niveles
Tróficos:
La cadena trófica ésta formada por un
conjunto de niveles que comienza con las plantas quienes ocupan el primer nivel
al ser las productoras de alimentos, el segundo nivel corresponde a los
herbívoros mismos que son los consumidores de plantas verdes, los carnívoros o
depredadores conforman el tercer nivel al ser la especie que se alimenta de
herbívoros, los omnívoros se encuentran entre el segundo y tercer nivel al ser
consumidores tanto de plantas como de animales y son considerados carnívoros
secundarios aquellos que se alimentan de los depredadores y conforman al cuarto
nivel trófico.
En el segundo y tercer nivel los
descomponedores actúan como carnívoros y herbívoros dependiendo de su alimento.
Flujo
de energía: Sucesión de etapas en las que un organismo se
alimenta y es devorado, en ella la energía fluye desde un nivel trófico a otro.
En cada nivel se pierde energía término al que se le denomina entropía. Por otro lado ésta el diezmo
ecológico mismo que hace referencia a que solo el 10% de la energía disponible pasa de un nivel
a otro.
Producción
de Energía
·
Producción
Primaria: cantidad de energía fijada por los vegetales en la
fotosíntesis.
·
Producción
Bruta: energía total asimilada por el organismo.
·
Producción
Neta: energía que se utiliza para el crecimiento y la
reproducción.
3.1.3 Ecosistema
Sistema natural que
está formado por un conjunto de organismos vivos también conocidos como
biocenosis y el medio físico o biotopo donde se relacionan. Por otra parte es
una unidad compuesta de organismos interdependientes que comparten un mismo
hábitat, sus componentes físicos y biológicos constituyen una unida o un único
sistema interactivo.
Componentes básicos de
los ecosistemas:
·
Componente autótrofo: compuesto
de organismos autótrofos, seres capaces de captar energía del exterior, pueden
ser fotosintéticos o quimiosintéticos.
·
Componentes
heterótrofos: utilizan lo compuestos
orgánicos producidos por los autótrofos y a partir de ellos mediante reacciones
metabólicas obtienen energía necesaria para sus funciones vitales.
·
Componentes Abióticos:
está constituido por: el suelo, agua, la materia inorgánica procédete de la
descomposición de la materia
TIPOS DE ECOSISTEMAS
·
Ecosistemas Acuáticos: se
dan en el agua, su principal ventaja es su casi nula dependencia de la
temperatura ya que el agua conserva un valor más uniforme y no lomita tanto la
permanencia de los individuos, entre sus principales desventajas se encuentra la
falta de nutrientes, oxígeno y luz todo esto más severo a medida que avanza su
profundidad.
·
Ecosistemas Aéreos: ecosistema
de transición que algunos especialistas incluyen dentro de los terrestres. Los
individuos que lo integran no pueden estar en el de manera permanente, motivo
por el cual buscan descender al suelo para buscar nutrientes, descansar o
reproducirse.
·
·
Dinamismo de los ecosistemas: unidades dinámicas sometidas a continuos cambios que
afectan a los elementos bióticos y abióticos.
Tipos
de cambios en los ecosistemas:
·
Sucesión:
proceso de cambio que afecta a los elementos vivos de un ecosistema para
conseguir el clímax, es decir, el estado de equilibrio al que se busca llegar
después de dichos cambios.
·
Ritmo: transformaciones
periódicas que se producen en los elementos bióticos de un ecosistema por
acción de factores internos o externos.
·
Fluctuaciones:
irregularidades o cambios que se producen respecto a lo que sería un valor
normal.
Materia y energía en los Ecosistemas:
Dentro de todos los
ecosistemas en necesario la utilización de energía y materia. La energía dentro
de los ecosistemas tiende a ser unidireccional, es decir, fluye en una sola
dirección, en cuanto a la materia
orgánica esta es transformada por algunos microorganismos a materia inorgánica
misma que constituye al ciclo cerrado del organismo.
Estructura del ecosistema: este se encuentra subdivido en niveles tróficos mismo que
está conformado por:
·
Productores: seres
autótrofos que captan la energía solar y la utilizan para transformar la
materia de orgánica a inorgánica.
·
Consumidores: seres
heterótrofos que obtienen la materia y la energía alimentándose de los
productores, existen en tres categorías.
-Primarios:
herbívoros, se alimentan directamente de los productores.
-Secundarios:
carnívoros se alimentan directamente de los consumidores primarios.
-Terciario:
se nutren de los consumidores secundarios.
·
Depredadores: conformad
por bacterias y hongos los cuales descomponen restos orgánicos e inorgánicos de
otros seres vivos y los transforman en materia útil para los productores.
Materia
y energía de los ecosistemas
Los productores, consumidores y descomponedores
en los ecosistemas hacen que el flujo de materia sea cíclico. Los elementos químicos
de los seres vivos vuelven al mundo inorgánico. El carbono, oxigeno, hidrogeno
y nitrógeno constituyen el 99% de la materia viva. Los movimientos de
sustancias inorgánicas por los niveles tróficos y por e biotipo constituyen los
ciclos Biogeoquimicos.
Describen el movimiento y la conversión de
materiales por actividades bioquímicas, mediante las cuales los elementos
circulan por vías en la parte biótica y abiótica de la ecosfera. Incluyen
transformaciones físicas:
·
Disolución
·
Precipitación
·
Volatilización
·
Fijación
Y químicas:
·
Biosíntesis
·
Biodegradación
·
Bio/transformaciones
oxido-reductivas
Se clasifican en:
ü Ciclos
Gaseosos:
en los cuales los nutrientes circulan
principalmente entre la amtosfera y los organismos vivos. El carbono, oxigeno y
nitrogeno tiene ciclos gaseosos que su reservorio es la atmosfera.
ü Ciclos
Sedimentarios:
Los nutrientes circulan entre la corteza
terrestre. el tiempo de reciclaje es grande debido a que pueden quedar
retenidos en las rocas. El fósforo y el azufre son elementos con ciclos
sedimentarios.
Ciclo
del carbono
El carbono se encuentra
como CO2 en la atmósfera o disuelto en agua, como mineral en rocas calizas y
formando parte de las moléculas orgánicas.
Los productores
elaboran materia orgánica mediante la fotosíntesis utilizando el CO2 atmosférico.
El carbono se convierte en carbono
orgánico que son Glúcidos, Lípidos y Prótidos este a su vez se incorpora a los
animales a través de redes tróficas.
Todos los seres vivos
devuelven carbono a la atmosfera mediante la respiración y descomposición de
sus excrementos y cadáveres. En algunas ocasiones los restos animales y
vegetales no se descomponen, permanecen enterrados y con el paso del tiempo
forman depósitos de carbono y petróleo.
Las
conchas y caparazones originan margas y calizas.
La actividad volcánica
y manantiales emiten carbono en forma de CO2 a la atmosfera, los combustibles fósiles
e incendios forestales elevan anormalmente las cantidades de CO2 atmosférico.
Existe un intercambio
de CO2 entre la atmosfera y los océanos, es muy lento y no sirve para
amortiguar las perturbaciones del hombre
Ciclo
del oxigeno
El oxigeno es el
elemento químico mas abundante en los seres vivos y está presente en todo tipo
de moléculas orgánicas. Como molécula, en forma de O2 su presencia en la
atmosfera se debe a la actividad fotosintética de organismos primitivos.
La reserva fundamental de
oxigeno utilizable por los seres vivos está en la atmosfera. Su ciclo está
vinculado al del carbono, pues el proceso del carbono es asimilado por las
plantas (fotosíntesis) y supone también devolución del oxigeno a la atmosfera
mientras que el proceso de respiración ocasiona el efecto contrario.
Las moléculas de O2 activadas
por las radiaciones energéticas, se rompen en átomos libres que reaccionan con
otras formando O3 (ozono). Esta reacción es reversible, de forma que el ozono,
absorbiendo radiaciones UV vuelve a convertirse en O2.
Ciclo del fosforo
Se encuentra como apatita, fierro, manganeso y
aluminio. Disponible en Iones de Fosfato (P2O5)
Las plantas absorben los iones de fosfato y los
integran a sus compuestos. los herbívoros lo obtienen de las plantas, y los
carnívoros de la materia viva que consumen. Es restituido a la tierra por la
descomposición. Pueden llegar en forma de polvo a la atmosfera. En la
naturaleza se produce por la descomposición de las rocas.
Ciclo del azufre
Nutriente secundario por
las plantas y animales, presente en todas las proteínas. Circula a través de la
biosfera. Los vegetales lo incorporan del suelo. Los consumidores primarios se
alimentan de estos. Puede llegar a la atmósfera proveniente de volcanes H2S. Se
combina con el agua y se precipita de manera de lluvia
No hay comentarios.:
Publicar un comentario