Fundamentos de Biología y Ecología: Conceptos Clave, Evolución y Ciclos Biogeoquímicos

Conceptos Fundamentales de Biología y Ecología

Teorías de la Evolución

Darwinismo: Sucesión Gradual y Lucha por la Supervivencia

La evolución ocurre mediante un proceso gradual basado en la selección natural:

• Existen pequeñas variaciones entre individuos.
• Los individuos luchan por sobrevivir (competencia).
• Algunas especies tienen más éxito al presentar variaciones ventajosas.
• La especie cambia gradualmente a lo largo del tiempo.

Teoría Sintética de la Evolución (Neodarwinismo) Esta teoría integra la selección natural con la genética moderna:

• La unidad evolutiva es la población.
• Los individuos son portadores de diferentes alelos debido a la mutación.
• Se permite la descendencia de individuos con determinados alelos (fenotipos), que resultan ser más frecuentes en la población.

Saltacionismo y Equilibrio Puntuado Propone que los cambios en las especies son rápidos e irregulares.

• Intermitentes (Equilibrio Puntuado): La evolución se caracteriza por cortos periodos de cambio brusco, intercalados con largos periodos de estasis.

Biodiversidad y Adaptaciones Fisiológicas

Tipos de Biodiversidad

• Diversidad Genética
• Diversidad de Especies
• Diversidad Ecológica

Clasificación Térmica

• Ectotermos: Necesitan calor del medio externo para regular su temperatura corporal.
• Endotermos: Generan calor en su interior para mantener una temperatura corporal constante.

Salinidad del Agua

• Agua Dulce: Salinidad > 5 g/L (Nota: Valor mantenido según el documento original).
• Agua Salada: Salinidad entre 33 a 37 g/L.

Interacciones Biológicas y Niveles Tróficos

Competencia

• Competencia Intraespecífica: Ocurre entre individuos de la misma especie que compiten por recursos similares.
• Competencia Interespecífica: Ocurre entre individuos de diferente especie.

Relaciones Depredador-Presa

Depredadores Verdaderos

Matan y consumen total o parcialmente un número de presas.

Ramoneadores

No matan a sus presas, sino que las dañan; estas se restablecen con el tiempo (ej. herbívoros que comen hojas).

Parásitos

Se establece en la presa (huésped). Suele vivir en ella; aunque no es mortal inmediatamente, puede acabar matando a largo plazo.

Simbiosis y Asociaciones

• Mutualismo: Organismos que no pueden vivir el uno sin el otro; viven en simbiosis, obteniendo beneficio mutuo.
• Comensalismo: Una especie se aprovecha de la comida sobrante o desechos de otra, sin causarle daño.
• Inquilinismo: Una especie se alberga en otra sin causarle daños (ej. epífitas).

Niveles Tróficos

Productores (Autótrofos)

Fabrican materia orgánica a partir de materia inorgánica (ej. plantas mediante fotosíntesis).

Consumidores (Heterótrofos)

Se alimentan de materia orgánica viva.

• Herbívoros: Consumidores Primarios.
• Carnívoros: Consumidores Secundarios o Terciarios.

Descomponedores (Heterótrofos) Se alimentan de detritos (materia orgánica muerta) y los transforman en compuestos inorgánicos, cerrando el ciclo.

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Ciclos Biogeoquímicos Esenciales

Ciclo del Carbono

El carbono es el elemento químico más importante, constituyendo el armazón de todas las moléculas orgánicas. Es abundante y se encuentra en rocas, como CO₂, en el agua y en la atmósfera. Su recorrido es:

1. Asimilación: Mediante la fotosíntesis, algunos seres vivos capturan el CO₂ de la atmósfera o el disuelto en agua y lo transforman en compuestos orgánicos. Este carbono pasa a través de los niveles tróficos mediante la alimentación.
2. Respiración: Parte de ese carbono se devuelve al medio como CO₂ mediante la respiración de todos los seres vivos.
3. Sedimentación: El resto de seres u organismos que mueren son enterrados por los sedimentos y se transforman, a lo largo de los años, en combustibles fósiles (carbón o petróleo).

Ciclo del Nitrógeno

El nitrógeno se encuentra en la atmósfera, en el suelo y en el agua, siendo un elemento limitante (escaso) para los organismos. Su recorrido es:

1. Asimilación por Plantas: Las plantas pueden utilizar el nitrógeno disuelto en sales en el agua. En la fotosíntesis, las plantas unen este nitrógeno y lo utilizan para formar compuestos orgánicos, como las proteínas.
2. Fijación: Otros organismos, como las bacterias fijadoras, son capaces de tomar el nitrógeno de la atmósfera (N₂) y transformarlo en compuestos utilizables por las plantas (nitratos o amonio).
3. Transferencia y Excreción: Los compuestos orgánicos del nitrógeno pasan a los consumidores a través del alimento. Cuando estos consumidores mueren, o a través de sus excrementos, devuelven los compuestos de nitrógeno al medio.
4. Nitrificación y Desnitrificación: El nitrógeno de los detritos es transformado por bacterias descomponedoras del suelo, que lo convierten en nitratos. Así puede ser reutilizado de nuevo por los productores. Otras bacterias (desnitrificantes) destruyen esos nitratos y devuelven el nitrógeno gaseoso (N₂) al medio.