Fundamentos de Ecoloxía: Ecosistemas, Relacións e Adaptacións Biolóxicas

Introdución á Ecoloxía

Un ecosistema é o conxunto de seres vivos que habitan nun lugar determinado, as relacións que establecen entre si e coas características físicas e químicas dese lugar.

Compoñentes do Ecosistema

A biocenose é o conxunto de seres vivos que forman parte do ecosistema e as relacións que se establecen entre eles.

O biótopo é a parte inorgánica do ecosistema, que inclúe factores como o solo, a auga, a luz e a temperatura.

O hábitat é o lugar físico do ecosistema onde vive unha especie, reunindo as condicións necesarias para a súa supervivencia.

O nicho ecolóxico é o papel ou función que desempeña unha especie no ecosistema. Vén definido por diversos aspectos, como o seu comportamento, o tipo de alimento que consome e onde o atopa, os seus depredadores e como afecta a outras especies.

Alimentación dos Produtores

Os produtores fabrican a súa propia materia orgánica a partir de substancias inorgánicas. Realizan a fotosíntese utilizando a enerxía do Sol.

Alimentación dos Consumidores

Os consumidores aliméntanse doutros seres vivos. Distínguense varios tipos:

• Consumidores Primarios: Son herbívoros e aliméntanse directamente dos produtores.
• Consumidores Secundarios: Son carnívoros que comen aos herbívoros.
• Consumidores Terciarios: Aliméntanse de carnívoros.

Os descompoñedores descompóñen a materia orgánica morta e os residuos, transformándoos en substancias inorgánicas.

Relacións Tróficas

As relacións tróficas son as que existen entre os seres vivos que se alimentan uns dos outros. Pódense representar en forma de cadeas tróficas, redes tróficas ou pirámides tróficas.

As Pirámides Tróficas

Nas pirámides tróficas, os niveis represéntanse como pisos superpostos. A base está formada polos organismos produtores, e por orde ascendente, sitúanse os demais niveis tróficos. Todos os pisos teñen a mesma altura, pero a súa largura é proporcional ao valor que representan.

Tipos de Pirámides Tróficas:

• Pirámides de Números: Represéntase o número de individuos que existe en cada nivel trófico, sen ter en conta o tamaño do organismo.
• Pirámides de Biomasa: Cada piso representa a biomasa (cantidade de materia orgánica) dun nivel. Mídese en quilogramos por unidade de superficie.
• Pirámides de Enerxía: Cada piso representa a enerxía contida nun nivel trófico nun tempo determinado. Son as que proporcionan maior información, xa que mostran o fluxo de enerxía entre os niveis. Non poden ser invertidas, xa que a enerxía sempre diminúe ao pasar dun nivel inferior a un superior para poder sustentalo.

Papel dos Produtores e Descompoñedores

Os produtores non inxiren materia orgánica, xa que posúen nutrición autótrofa. Necesitan luz para realizar a fotosíntese. A materia orgánica que producen pasa duns seres vivos a outros a través das cadeas tróficas, e finalmente, cando morren, acaba formando os restos orgánicos.

Os descompoñedores actúan sobre estes restos, nutrindo-se deles e transformando a materia orgánica en substancias inorgánicas que poden ser novamente utilizadas polos produtores autótrofos fotosintéticos.

Fluxo de Enerxía e Ciclo da Materia

A materia e a enerxía transmítense a través das relacións alimentarias entre os organismos. Neste proceso, ocorren dous fenómenos fundamentais: o fluxo de enerxía, que é aberto, e o ciclo da materia, que é pechado.

Fluxo de Enerxía

O fluxo de enerxía iníciase coa fotosíntese. A enerxía entra no ecosistema en forma de luz solar, e os organismos fotosintéticos transfórmana en enerxía química, que se almacena na materia orgánica. Esta enerxía pasa duns niveis tróficos a outros de forma unidireccional. En cada transferencia, unha parte da enerxía é aproveitada polos organismos para o mantemento das súas funcións vitais, mentres que outra parte se perde en forma de calor, disipándose no ambiente.

Ciclo da Materia

A materia recíclase e non se perde, circulando de forma cíclica no ecosistema. Os produtores consomen materia inorgánica e transfórmana en materia orgánica, que despois pasa polos consumidores. Cando estes morren, os seus restos son transformados en materia inorgánica polos descompoñedores. Como resultado, as substancias inorgánicas libéranse ao medio, onde son novamente utilizadas polos produtores, pechando así o ciclo.

Relacións Bióticas

Os seres vivos non están illados, senón que se relacionan entre si. Estas relacións poden ser de dous tipos principais:

• Relacións Intraespecíficas: Prodúcense entre individuos da mesma especie.
• Relacións Interespecíficas: Prodúcense entre organismos de distinta especie.

Relacións Intraespecíficas:

• Asociacións Gregarias: Grupos de individuos non emparentados que viven xuntos durante un período máis ou menos longo para axudarse mutuamente (ex: defensa, procura de alimento, migracións).
• Asociacións Coloniais: Individuos que se manteñen unidos e que proveñen dun mesmo proxenitor (ex: corais).
• Asociacións Sociais: Individuos xerarquizados entre si e con distribución de traballo, que presentan diferenzas anatómicas e fisiolóxicas (ex: abellas).
• Asociacións Familiares: Individuos emparentados que se unen co fin de procrear e protexer as crías (ex: lémures).

Relacións Interespecíficas:

• Mutualismo: Dous ou máis individuos de distinta especie asócianse para beneficiarse mutuamente. Se non poden vivir por separado, fálase de simbiose.
• Comensalismo: Un individuo (comensal) aliméntase dos restos de comida ou produtos liberados por outro organismo, ao que lle resulta indiferente.
• Inquilinismo: Un individuo (inquilino) refúxiase no corpo (ou nalgún resto) doutro ser vivo, sen prexudicalo.
• Parasitismo: Un individuo (parasito) vive á conta doutro (hóspede), ao que prexudica, pero sen causarlle a morte.
• Depredación: Un individuo (depredador) mata e consome total ou parcialmente a outro (presa) para alimentarse del.

Autorregulación das Poboacións

Se representásemos graficamente o crecemento dunha poboación en función do tempo, inicialmente obteríase unha curva en J. Non obstante, unha poboación natural non pode crecer de maneira indefinida, xa que os recursos e o espazo dispoñibles son limitados. Co tempo, o número de individuos estabilízase arredor dun tamaño máximo, co que se obtén unha curva de crecemento en forma de S. O número máximo de individuos que o ambiente pode soster baixo unhas condicións determinadas denomínase capacidade de sostemento.

Adaptacións dos Seres Vivos ao Medio

A diversidade de seres vivos nos diferentes ecosistemas é unha consecuencia das súas adaptacións aos distintos medios. Unha adaptación pode afectar a unha estrutura anatómica, a unha función fisiolóxica ou a unha pauta de conduta.

Adaptacións á Humidade

Os seres vivos desenvolven mecanismos para xestionar a auga no seu corpo e no seu ambiente, como a capacidade de almacenar auga, reducir a transpiración ou buscar refuxios húmidos.

Adaptacións á Luz

Nos lugares con pouca luz, algúns vexetais poden crecer de forma desmesurada buscando a fonte luminosa (etiolación). Outros presentan follas aplanadas e moi grandes, que aumentan a superficie de captación de luz.

Adaptacións á Temperatura

Os animais poiquilotermos (de sangue frío), cuxa temperatura corporal é semellante á do medio, emigran cando as condicións empeoran, permanecen en estado de letargo (hibernación ou estivación) ou se enterran en estado larvario. Pola contra, os animais homeotermos (de sangue quente), que manteñen a temperatura corporal independente da do medio, presentan diferentes adaptacións como o illamento térmico (pelo, plumas, graxa) ou mecanismos de regulación (suor, tremeliqueo).

Adaptacións en Ecosistemas Acuáticos

Á Luz:

Nos ecosistemas acuáticos, os organismos fotosintéticos desenvólvense principalmente nas capas máis altas, coñecidas como zona fótica. Presentan formas laminares ou acintadas, ou teñen as follas estendidas sobre a superficie para captar a luz que necesitan. As algas, por exemplo, posúen diferentes pigmentos que lles permiten utilizar a enerxía luminosa dispoñible mesmo nas capas máis profundas e menos iluminadas.

Aos Movementos da Auga:

Os organismos que habitan en zonas con fortes correntes adáptanse de diversas formas. As algas viven fixas ao substrato; os equinodermos teñen duras cubertas para resistir o impacto; os peixes refúxianse en covas ou baixo pedras, mentres que outros nadan activamente contra a corrente. Algúns vermes entérranse na area para evitar ser arrastrados, etc.

Á Presión:

Os peixes de profundidade son aplanados e posúen cavidades internas moi reducidas, o que diminúe os efectos dunha presión elevada. As súas aletas e a forma hidrodinámica permítenlles desprazarse ofrecendo a mínima resistencia. Moitos peixes tamén posúen cavidades cheas de gas, como a vexiga natatoria, coas que poden flotar sen esforzo e regular a súa profundidade.