Biosfera, Ecosistemas y Ciclos Biogeoquímicos: Conceptos Clave de Biología

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Biosfera y Ecosistemas

Conceptos Clave

  • Biosfera: Conjunto de todos los seres vivos de la Tierra.
  • Biomasa (mgC/m3): Materia viva en una zona en un momento dado; se usa la masa de carbono por la predominancia del agua.
  • Necromasa: Masa de restos orgánicos en una zona y momento dado.
  • Producción neta (PN = PB - RESPIRACIÓN): Proporción entre la producción bruta (biomasa creada por los seres vivos) y la consumida en la respiración.
  • Productividad o tasa de renovación: (PN / biomasa) x 100.
  • Tiempo de renovación: (Biomasa / PN).
  • Eficiencia: (PN del nivel n / PN del nivel n-1) x 100.
  • Factores que influyen en la producción primaria de ecosistemas terrestres o acuáticos: Luz, nutrientes, etc.
  • Población: Individuos de la misma especie que comparten una zona (descendencia fértil / mismo acervo genético).
  • Biocenosis: Conjunto de poblaciones que comparten una zona.
  • Biotopo: Lugar que ocupa la biocenosis.
  • Ecosistema: Relaciones entre biotopo y biocenosis.
  • Ecotono: Límite entre ecosistemas.
  • Biodiversidad: Organismos vivos de la Tierra (pueden ser, según el nivel, intraespecíficos, interespecíficos y de ecosistemas).
  • Hábitat: Lugar que ocupa una especie en un ecosistema.

Factores Ambientales y Nicho Ecológico

  • Factores ambientales que determinan dónde viven las especies: Zona o rango de tolerancia, límites de tolerancia o zona óptima.
  • Especies estenoicas: Poca variación en su rango de tolerancia.
  • Especies eurioicas: Amplia variación en su rango de tolerancia.
  • Nicho ecológico: Función de una especie en un ecosistema. Especies con diferente nicho pueden convivir.
  • Nicho potencial: Nicho de la especie sin interacción con otra especie.
  • Nicho real: Función que tiene realmente la especie en el ecosistema.
  • Especies generalistas: Se adaptan a diversas condiciones (ej. ratas).
  • Especies especialistas: Requisitos ambientales muy específicos (ej. pandas).

Dinámica de Poblaciones

Estudia la tasa de crecimiento de una población mediante la natalidad, la mortalidad, la inmigración y la emigración.

  • Estrategas de la r: Reproducción alta, supervivencia baja, vida corta, fluctuaciones en el número de individuos, generalistas, ecosistemas inestables.
  • Estrategas de la K: Reproducción baja, supervivencia alta, vida larga, número de individuos estable, especialistas, ecosistemas estables.

Relaciones entre Organismos

  • Relaciones intraespecíficas: Asociaciones (familiares, gregarias, coloniales homomorfas y heteromorfas, estatales), territorialidad y competencia.
  • Relaciones interespecíficas: Mutualismo, simbiosis, competencia, parasitismo (ectoparásitos o hiperparásitos), depredación, comensalismo, inquilinismo y amensalismo.

Biomas

  • Biomas terrestres.
  • Biomas acuáticos: Zonas fóticas y afóticas.
    • Dulceacuícolas: Lóticos y lénticos.
    • Marinos: Zona pelágica (ambiente nerítico y oceánico) y zona abisal (fondos, fosas y dorsales).

Ciclos Biogeoquímicos

Flujos de Energía y Ciclos de Materia

Los seres vivos toman energía química (organismos quimiosintéticos) y luminosa (organismos fotosintéticos).

  • Organismos quimiosintéticos: Obtienen energía rompiendo enlaces químicos por procesos oxidativos (respiración aerobia) o no (fermentación). Después se produce la descomposición.
  • Energía endosomática: Se genera en el interior de las células.
  • Energía exosomática: Circula fuera de los organismos.

Niveles, Cadenas y Redes Tróficas

  • Niveles tróficos: Productores, consumidores primarios y secundarios, y descomponedores.
  • Cadenas tróficas: Orden de alimentación entre varios seres vivos.
  • Redes tróficas: Entramado de relaciones tróficas de un ecosistema.
  • Pirámides tróficas: De energía, de números y de biomasa.

Ciclo del Nitrógeno (N2)

El N2 es un componente esencial del ADN.

Ciclo del Fósforo (P)

Controla el pH de líquidos internos, constituye esqueletos, es componente de nucleótidos de ADN y ARN, y forma parte de los fosfolípidos. Se encuentra en rocas volcánicas y sedimentarias. El ciclo incluye las siguientes etapas: corteza (meteorización) - hidrosfera (absorción) - biosfera (descomposición) - hidrosfera (precipitación) - corteza.

Medios Anóxicos y Oxigenados

Los medios oxigenados se caracterizan por la agitación del agua, la difusión de gas y la producción fotosintética en el suelo, agua o sedimentos acuáticos. Los medios anóxicos carecen de oxígeno.

Medio Eutrófico

Son aquellos que tienen abundancia de nutrientes inorgánicos (nitrato y fosfato) debido a la contaminación, al depósito de materia orgánica en el fondo, etc.

Sucesión Ecológica

Cambio en la estructura de las comunidades desde su origen a la madurez (aumento de biodiversidad, incremento de la complejidad del ecosistema y desarrollo del suelo). Esta sucesión se frena cuando los factores limitantes lo marcan, alcanzando el clímax (estado más estable), por lo que el ecosistema presenta una estabilidad homeostática o autorreguladora.

Regresión

Se produce cuando un ecosistema sufre tales perturbaciones que retrocede en la sucesión. Si no hay erosión del suelo, comienza la sucesión secundaria; si la hay, se reinicia la sucesión primaria. Las regresiones pueden ser de origen antrópico, natural externo, etc., pero en ocasiones son autoinducidas en un ecosistema que evoluciona a inestable.

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