Conceptos Esenciales en Ecología: Energía, Biodiversidad y Reglas

Principios Fundamentales de Ecología

Las actuales comunidades organizadas, con su estructura y función dependientes de energía externa. Los ecosistemas, en contraste, son autosostenibles.

Energía en los Ecosistemas

Los ecosistemas toman energía solar. Los organismos construyen células, tejidos y órganos con esta energía. Esta energía se necesita en los procesos metabólicos como la termorregulación, la digestión y la actividad muscular.

La materia es reutilizable.

• Autótrofos: Utilizan 0,5% - 2% de la energía solar.
• Heterótrofos: Incluyen consumidores y descomponedores.

Energía Necesaria para un Animal

¿Cuánta energía necesita un animal? El metabolismo basal (MB) se calcula aproximadamente como MB = 75 * M^0.75, donde M es el peso en kg.

Factores que influyen en el metabolismo y la distribución:

1. Influencia del tamaño corporal: Mayor metabolismo en individuos más pequeños.
2. Mayor capacidad de almacenamiento en individuos más grandes, con mayor capacidad de resistir presión ambiental.
3. Necesidad de más espacio en individuos más grandes (la capacidad del medio ambiente es baja).

Conservación y Tamaño Corporal

Conservación: Se requiere un área mínima necesaria para retener suficientes individuos de gran tamaño.

Reglas Biogeográficas Relacionadas con el Tamaño

Regla de Bergman (1847)

Aplicable a mamíferos y aves. Hacia los polos, aumenta el tamaño corporal respecto a poblaciones o especies coincidentes. Los animales más grandes tienen menor superficie y pierden menos temperatura. Conclusión de la formulación de Bergman: los animales de latitudes bajas son más pequeños.

Hipótesis de Felisa Smith (1995)

Propone una nueva hipótesis basada en la termorregulación: individuos más grandes son más propensos a morir a altas temperaturas, y la temperatura máxima limita su distribución.

Relaciones Tróficas

Hay una disminución progresiva de la energía a lo largo de las cadenas alimentarias, con implicaciones en términos de abundancia y diversidad de especies. Solo el 10% de la energía se transfiere de un nivel al siguiente.

Excepciones: entornos sin fotosíntesis (cuevas, fondos oceánicos), donde la energía entra en forma orgánica (desechos), resultando en pirámides invertidas.

Ecotono y Efecto de Orla

Ecotono

Ecotono: Es la zona de transición entre dos comunidades distintas. Son áreas de mayor biodiversidad, donde plantas y animales están interconectados.

Efecto de Orla (o Efecto de Borde)

Aparente aumento de la abundancia y riqueza de la fauna en los lugares donde dos tipos de hábitats se encuentran.

Razones:

1. Ofrece acceso a más de una necesidad biológica (alimentación, cubierta).
2. Mayor variedad de vegetación, presentando especies comunes a cada hábitat adyacente, más algunas especies características del borde.
3. Mayor variedad de plantas que sirven de alimento, alternándose para una mayor sostenibilidad anual (desarrollo fenológico diferencial).
4. La vegetación en esta posición recibe más luz, acelerando su crecimiento y pudiendo tener alta complejidad estructural (matorral), proporcionando refugio y posiblemente mayor disponibilidad de insectos.

El fenómeno puede ser de origen natural o humano.

Teorías sobre la Biodiversidad

Teoría de la Energía-Estabilidad-Área (EEA)

Intenta explicar la concentración de la biodiversidad. Factores clave:

• Mayor energía solar → aumento de la biodiversidad.
• Mayor estabilidad del ecosistema → aumento de la biodiversidad.
• Mayor área → aumento de la biodiversidad.

Regla de Rapoport (1975)

Relacionada con la importancia de las estaciones. Las especies reducen sus áreas de distribución en dirección al ecuador. Resultado: Para el mismo espacio, existen más especies en los trópicos.

Teoría de la Biogeografía Insular

Relacionada con el factor área. A menor distancia del foco (continente), mayor número de especies. Se basa en un equilibrio entre la colonización y la extinción.

Sucesión Ecológica

Los ecosistemas muestran en el tiempo una progresión ordenada (secuencia o series) hasta que alcanzan un estado de Clímax (estabilidad).