Ecología y Niveles de Organización Biológica: Un Estudio Detallado

El ambiente es un término amplio que incluye todas las condiciones y factores externos (vivientes y no vivientes) que afectan a cualquier organismo o forma de vida.

La ecología analiza las interrelaciones de los organismos con su medio ambiente físico y biótico. Es el estudio de los organismos en su hábitat.

Es una ciencia de síntesis, pues para comprender la compleja trama de relaciones que existen en un ecosistema, toma conocimiento de botánica, zoología, fisiología, genética y otras disciplinas como la física y la geología.

Ramas de la Ecología

• Autoecología: Estudio del organismo individual; lo que necesita y tolera a través de todas las etapas de su ciclo vital, por su forma de vida, funcionamiento y por su medio ambiente.
• Ecología de la población: Estudia las poblaciones de organismos: todos los individuos de una especie que viven en una región, en un mismo tiempo. El comportamiento de la población, su estabilidad, su crecimiento rápido o decadencia.
• Ecología de la comunidad: Estudia las comunidades bióticas: todos los organismos de todas las especies que viven en una región determinada.
• Ecología aplicada: Tiene por objeto proteger la naturaleza y su equilibrio en el medio ambiente humano.
• Ecología de sistemas: Usa la teoría de sistemas como base para estudiar los sistemas ecológicos.

Niveles de Organización Biológica

Los materiales biológicos (proteínas, lípidos, ácidos nucleicos, etc.) se integran en la naturaleza en distintos niveles de organización cada vez más complejos:

• célula
• individuo
• especie
• población
• gremio
• comunidad

La célula es la unidad biológica funcional más pequeña y sencilla. Está compuesta por un protoplasma organizado generalmente en un núcleo, en donde se encuentra el material genético (ADN, ARN), y una serie de orgánulos (mitocondrios, ribosomas, plastos, etc.)

Conceptos Clave en Ecología

• Biota/comunidad biótica: Agrupamiento de plantas, animales y microbios que observamos al estudiar bosques, pastizales, charcas, arrecifes y áreas inexploradas.
• Biotopo: Comunidad de seres vivos.
• Factores abióticos: Elementos físicos y químicos inertes. Ej: el agua, la humedad, la temperatura, la salinidad, la clase del suelo.
• Ecosistema: Sistema funcional formado por una comunidad integrada en su medio. Es la comunidad biótica y las condiciones abióticas en las que viven sus elementos.
• Ecotono: Es la región de transición de la superposición de ecosistemas.
• Bioma: Agrupamiento de todos los ecosistemas de la misma clase. Ej: el bioma de los bosques templados del sur incluye diversas comunidades arbóreas dominadas por distintas especies de árboles.
• Biosfera: Es el conjunto de los ecosistemas naturales desarrollados en el seno de los mares o en la superficie de los continentes. Es el conjunto de organismos del planeta. Un solo ecosistema gigantesco.

Materia y Energía

Materia: Cualquier cosa que ocupa un lugar en el espacio y posee masa, o sea, puede ser pesada en presencia de gravedad. Puede ser gaseosa, líquida o sólida. Todos los seres vivos e inertes están constituidos por materia. Los átomos son las piezas básicas de la constitución de la materia.

Moléculas: Es el enlace de dos o más átomos de la misma clase.

Compuesto: Es el enlace de dos o más átomos de distinta clase.

En la naturaleza sólo hay 92 clases de átomos a los que conocemos como 92 elementos. Además, hay 14 elementos creados en laboratorio que se descomponen nuevamente en elementos naturales.

Energía: Es la capacidad de mover materia. No tiene ni masa ni ocupa espacio. Influye en la materia modificando su posición o su estado.

• Energía cinética: Es energía en acción o movimiento. Ej: la luz, el calor, el movimiento físico.
• Energía potencial: Es energía almacenada. Las sustancias y sistemas que la poseen tienen la capacidad/potencia de liberar una o más formas de energía. Ej: los combustibles liberan energía cinética al arder (calor, luz, movimiento).

1ra ley: la energía no se crea ni se destruye, se transforma.

2da ley: cualquier conversión energética terminará con menos energía de la que tenía al comenzar.

Incorporación de la energía (luz solar) y de los compuestos inorgánicos por parte de vegetales, fitoplancton y cianobacterias.

A partir de la materia mineral y de la energía, creación de materia orgánica.

Consumo de la materia orgánica producida por organismos incapaces de hacerlo.

Transformación de los compuestos inorgánicos en compuestos minerales que pueden ser aprovechados por los productores de materia orgánica.

Por sistema entendemos cualquier parte del universo que contenga materia y energía.

Preguntas de Repaso

Señala la respuesta adecuada en cada caso:

• P/ Los vegetales, fitoplancton y cianobacterias crean la materia orgánica a partir de la materia R/ mineral / vegetal / animal
• P/ La materia orgánica es desintegrada hasta llevarla nuevamente al estado de compuesto R/ animal / inorgánico / vegetal
• P/ La materia es utilizada de forma R/ cíclica / acíclica / difusa
• P/ A lo largo del flujo, la energía se R/ incrementa / mantiene / pierde
• P/ Una de las fases del flujo consiste en la creación de materia orgánica a partir de la materia mineral y de R/ el calor / la energía / el trabajo

Ecosistemas

Ecosistema: Cualquier comunidad biótica más o menos delimitada que vive en cierto ambiente. Es el conjunto formado por un sustrato físico (biotopo) y una parte viva (biocenosis). Son ejemplos de ecosistema un lago, una zona litoral, una marisma, un área de bosque mediterráneo, etc.

El ecotono conforma un hábitat característico que alberga especies que no se encuentran en los ecosistemas que lo rodean.

Factores y Estructura de un Ecosistema

Hay 2 aspectos fundamentales en cualquier ecosistema:

• LOS FACTORES AMBIENTALES ABIÓTICOS
• LA ESTRUCTURA BIÓTICA

Categorías de Organismos

• Productores: Elaboran su propio alimento. Principalmente plantas verdes. Son los que con la energía de la luz convierten las sustancias inorgánicas en orgánicas.
• Consumidores: Se alimentan de los productores o de otros consumidores.
• Saprofitos y descomponedores: Se alimentan de materia orgánica muerta.

Factores Ambientales Abióticos

Basada en las relaciones de alimentación. Principales:

• Régimen de lluvias: Monto y distribución anual y humedad del suelo.
• Temperatura: Extremos de frío y calor, promedio.
• Luz
• Viento
• Nutrientes químicos
• PH (acidez)
• Salinidad
• Incendios

Clasificación de Organismos por Nutrición

• Autótrofos: Elaboran su propia materia orgánica.
• Heterótrofos: Se alimentan de materia orgánica para obtener energía.

Ejemplos de Autótrofos

• Plantas verdes
• Bacterias fotosintéticas
• Bacterias quimiosintéticas

Ejemplos de Heterótrofos

• Primarios (herbívoros)
• Omnívoros (herbívoros o carnívoros)
• Secundarios (se alimentan de los primarios)
• De Orden superior (se alimentan de otros carnívoros)
• Parásitos (toman como huésped a otra planta o animal)
• Descomponedores (se alimentan de putrefacción)
• Saprófitos primarios (se alimentan de detritos)
• Saprófitos secundarios

Sostenibilidad de los Ecosistemas

Un ecosistema sostenible debe tener 3 características básicas:

• El reciclado de los nutrientes.
• El aprovechamiento de la luz solar como fuente básica de energía.
• Poblaciones de dimensiones que no tengan un consumo excesivo.

Principios básicos de la sostenibilidad de los ecosistemas

Biomas Terrestres

• Tundra: Se localiza circumpolarmente en el Hemisferio Norte y en el Hemisferio Sur en la península Antártica e islas adyacentes.
• Bosque Boreal: Se localiza de los 45° a 60° latitud Norte y Sur. Se observan extensiones de este bioma en las montañas, incluso las tropicales. También se lo llama bosque de coníferas.
• Bosques Templados: Se ubica en el O y centro de Europa, E de Asia y E de América del Sur. Es uno de los biomas más alterado de nuestro planeta debido a la alta densidad poblacional.
• Praderas Templadas: Se ubican principalmente: las praderas de los Grandes Llanos de Norte América, la pampa de Argentina, el veldt de África del Sur, las estepas de Eurasia Central.
• Chaparral y bosques esclerófilos: Maquis en la Región Mediterránea, chaparral en California, matorral en Chile.
• Desiertos: Es el ecosistema que presenta escasez de H2O.
• Sabanas y praderas tropicales: (Praderas con árboles o arboledas dispersas) se encuentran en regiones cálidas.
• Bosque Tropical o Lluvioso: 'Rainforest' también selva o pluviselva, es el bioma más complejo del mundo, los más productivos de la Tierra.
• Zona Montaña o Alpina: Alpina viene de alpes, que significa "montañas altas".

Niveles de Organización del Universo

Ab.

• Universo
• Galaxias
• Sistemas solares
• Planetas
• Tierra
• Biósfera
• Ecosistemas
• Comunidades
• Poblaciones
• Organismos
• Sistemas de órganos
• Órganos
• Tejidos
• Células
• Protoplásma
• Moléculas
• Átomos
• Partículas subatómicas

Praderas y Costas

Las praderas almacenan cerca de 1/3 del carbono existente en los ecosistemas terrestres, menos que los bosques.

Costas

Sucesión acuática: Los lagos o charcas se van llenando de a poco y se adueña de ellos el ecosistema terrestre que los rodea.