Ecologia: Biocenosi, Biòtop i Ecosistemes

L'ecologia

L'ecologia és la ciència que estudia les relacions entre els éssers vius i el lloc on viuen, és a dir, el seu medi ambiental. Així doncs, l'ecologia estudia les relacions entre els individus de les diferents espècies que conviuen, és a dir, la biocenosi, i les interaccions que s'estableixen entre ells i les condicions fisicoquímiques del lloc on habiten, el biòtop. El terme ecologia, proposat pel biòleg alemany Ernst Haeckel el 1869, deriva de les paraules gregues oikos, que significa "casa o lloc", i logos, que significa "ciència".

Biocenosi, Biòtop i Ecosistema

Biocenosi: és el conjunt de totes les poblacions que viuen en un mateix lloc.

Biòtop: és el conjunt format pel medi, el substrat i els factors ambientals abiòtics que afecten els éssers vius.

Ecosistema: és el conjunt de diferents espècies que viuen en un entorn físic comú, les funcions de les quals es complementen en un grau variable. Està format per: Biocenosi, Biòtop i Interaccions.

El Biòtop

EL BIÒTOP és la part abiòtica de l'ecosistema (format per tots els éssers no vius). Està constituït pel MEDI que envolta els organismes, pel SUBSTRAT sobre el qual viuen i pels FACTORS AMBIENTALS que els afecten.

Medi. És el fluid (aire o aigua) que envolta l'ecosistema.

• Medi aquàtic: L'extensió d'aquest medi correspon al 70% de la superfície terrestre. Segons la zona que habiten els éssers vius en el medi aquàtic, hi ha 4 grups:
  1. Neuston: és la comunitat que viu associada a la pel·lícula superficial de l'aigua (larves dels mosquits).
  2. Plàncton: és el conjunt de tots els éssers vius que es mouen a la deriva prop de la superfície. Comprèn el fitoplàncton i el zooplàncton.
  3. Nècton: és el conjunt d'animals nedadors, com els peixos.
  4. Bentos: és el conjunt d'organismes que habiten sobre el fons marí.
• Medi aeri: és el fluid format per la zona de l'atmosfera propera a la superfície terrestre. La barreja de gasos de l'atmosfera es coneix com a "aire" i es compon de: Dioxigen (21%), Nitrogen (78%), Diòxid de carboni (0,03%), vapor d'aigua, etc.

Substrat. És el conjunt de substàncies que formen la superfície, i en el qual els organismes es fixen, s'aguanten o es desplacen.

• El sòl: és la capa superficial terrestre formada per la meteorització de les roques i les restes orgàniques dels éssers vius. Està format per horitzons: Horitzó A (humus), Horitzó B (sals) i Horitzó C (roca mare inalterada).
• L'aigua: és el substrat propi del medi aquàtic (peixos).
• El cos d'altres éssers vius: és el substrat dels paràsits, que tenen òrgans especials per fixar-se al cos de l'hoste.

La Biocenosi

BIOCENOSI: És la part biòtica de l'ecosistema. Està formada per tots els éssers vius que hi habiten. Està integrada per diferents poblacions d'éssers vius i es classifica en dos grups: relacions intraespecífiques (són les que es donen entre els individus de la mateixa espècie) i relacions interespecífiques (són les relacions que es donen en una comunitat entre individus d'espècies diferents).

Relacions Intraespecífiques

Relacions intraespecífiques: les relacions de competència donen lloc a la territorialitat, mentre que les de cooperació donen lloc a les associacions intraespecífiques, que són les associacions familiars, colonials, gregàries i estatals.

1. Associacions familiars: relació que s'estableix entre els progenitors i els descendents. Tipus: parental (colom), matriarcal (rosegadors), monògama (llop), filial (larves dels insectes), polígama (gall i gallines) i poliàndriques (trencalòs).
2. Associacions colonials: la colònia és l'associació formada pels individus originats per reproducció asexual d'un progenitor comú. Quan els individus integrats són iguals, s'anomena colònia homomorfa, i quan són diferents, colònia heteromorfa.
3. Associacions gregàries: constituïdes per conjunts d'individus que viuen en comú durant un període de temps més o menys llarg per ajudar-se mútuament en la defensa i la recerca d'aliment, per traslladar-se junts o per reproduir-se.
4. Associacions estatals: constituïda per un grup d'individus jerarquitzats entre si. Solen ser diferents anatòmicament i fisiològicament (societats d'abelles).

Relacions Interespecífiques

Relacions interespecífiques:

1. Competència: demanda d'un mateix recurs comú, que pot ser limitat, entre individus de diferents espècies però del mateix nivell tròfic. (EX: alguns ocells competeixen a l'hora de niar, o plantes que competeixen per la llum del sol)
2. Depredació: es dona quan una espècie, que anomenem depredadora, s'alimenta d'una altra, que anomenem presa. (EX: l'àguila caçant un conill)
3. Parasitisme: relació entre dues espècies en la qual una de les parts (paràsit) causa un perjudici a l'altra (hoste). (EX: els polls i els humans)
4. Explotació: relació de benefici d'unes espècies explotadores a costa d'altres explotades, que es veuen perjudicades. (EX: el cucut, que pon els seus ous en els nius d'altres espècies perquè aquestes els incubin i alimentin les cries)
5. Comensalisme: una espècie es beneficia d'una altra, alimentant-se de les seves restes sense causar-li perjudicis ni beneficis. (EX: els carronyaires, voltors, etc.)
6. Inquilisme: una espècie busca recer i protecció en una altra espècie. (EX: esquirol i arbre)
7. Mutualisme: dues espècies obtenen benefici mutu. (EX: les flors i els insectes que les pol·linitzen)
8. Simbiosi: relació establerta entre dues espècies per obtenir un benefici mutu. (EX: els líquens = unió fong i alga)
9. Antibiosi: impossibilitat que uns organismes visquin al costat d'uns altres, perquè aquests produeixen una substància perjudicial per als altres. (EX: fong Penicillium)

Factors Abiòtics i Adaptacions

FACTORS ABIÒTICS I LES ADAPTACIONS: Els factors ambientals abiòtics són la temperatura, la llum, la humitat, la salinitat, la pressió i els corrents del medi.

Temperatura

La temperatura mínima registrada ha estat de -88,3 °C a l'Antàrtida, i la màxima de +60 °C al Sàhara. Entre les adaptacions a la temperatura cal esmentar dues estratègies: la dels animals capaços de mantenir la temperatura corporal constant (homeoterms), ja que s'aïllen mitjançant el pèl, com els coloms, i la dels que no la poden mantenir constant (poiquiloterms) i tendeixen a allunyar-se al màxim del fred amagant-se sota terra o en refugis, com les serps del desert.

Pressió

La pressió atmosfèrica és la força per unitat de superfície que exerceix el pes de l'aire. La pressió hidrostàtica és la força per unitat de superfície que exerceix l'aigua.

Llum

La llum influeix decisivament en la distribució dels éssers vius. En el cas de les plantes terrestres, provoca una distribució estratificada que arriba a la seva màxima insolació a les selves o boscos tropicals.

1. Les plantes que prefereixen la màxima insolació possible tendeixen a ocupar les zones més exposades al sol: PLANTES FOTÒFILES.
2. Les plantes acostumades a l'ombra ocupen les zones menys assolellades: PLANTES ESCIÒFILES.
3. Les plantes que creixen en direcció a la llum presenten FOTOTROPISMES.

La llum també provoca una estratificació dels organismes fotosintètics aquàtics. Al mar es distingeix un estrat superficial il·luminat fins a 100-200 m (ESTRAT FÒTIC), i a sota, on amb prou feines arriba la llum, es troba l'ESTRAT AFÒTIC.

Adaptacions dels animals a la llum

1. La coloració críptica: confon l'animal amb el medi (camaleó, pop, zebra).
2. La coloració aposemàtica: adverteix de la seva perillositat (vespes).
3. La coloració mimètica: com la d'alguns insectes inofensius que presenten colors semblants als insectes perillosos per evitar que els ataquin.

EL FOTOPERÍODE: és la realització de determinats processos segons la durada del dia i la nit.

Salinitat

La salinitat de l'aigua és la concentració de sals minerals dissoltes. A l'aigua del mar, la salinitat és d'uns 35 grams per litre. Quan dues dissolucions amb diferent grau de salinitat estan separades per una membrana que deixa passar l'aigua però no les sals, com és la membrana plasmàtica, es produeix una osmosi, que és un corrent d'aigua des del medi més diluït (hipotònic) fins al més concentrat (hipertònic).

1. Organismes POIQUILOSMÒTICS: organismes que només poden viure en ambients de salinitat estable = organismes estenohalins.
2. Organismes HOMEOSMÒTICS EFICAÇOS: organismes que suporten grans canvis de salinitat (salmó) = organismes eurihalins.