TEMA 18: ECOLOGÍA: CONCEPTOS
GENERALES. COMPONENTES DEL ECOSISTEMA
CONTENIDO
TEMA 18: ECOLOGÍA: CONCEPTOS
GENERALES. COMPONENTES DEL ECOSISTEMA
1. EL ECOSISTEMA.
2. COMPONENTES DEL ECOSISTEMA. Componentes abióticos y bióticos.
3. INCIDENCIA
DE LOS PRINCIPALES FACTORES ABIÓTICOS SOBRE LOS SERES VIVOS Y EL ECOSISTEMA:
suelo, nutrientes, luz temperatura y agua.
1. El ecosistema
Resulta raro que un organismo
viva aislado de los organismos de su propia especie o de organismos de especies
diferentes. La ecología, que estudia el nivel superior de organización de los
seres vivos (los inferiores serían el molecular, el celular y el orgánico),
estudia entre otras cosas las asociaciones de unos organismos con otros.
Estas asociaciones pueden ser de individuos de la misma especie o de
individuos de especies distintas.
Llamamos población
al conjunto de individuos de la misma especie que viven en un área o territorio
determinado, en una época determinada, y que se reproducen entre ellos. Cada
población será, pues, una unidad biológica, cuya estructura está formada por el
conjunto de sus miembros, distribución por edades, sexos, etc. Tanto los límites
como la estructura de la población son dinámicos, es decir, resultan del
equilibrio entre el incremento de los miembros (por nacimiento o inmigración)
y la disminución (por muerte o emigración). El hecho de que cada
población sea una unidad biológica, permite estudiar su "genotipo"
como la proporción en la que se encuentra dentro de la población cada gen, y estudiar
también los mecanismos de variación de esas proporciones génicas: todo esto es
objeto de estudio de la Genética de poblaciones.
Una comunidad o biocenosis
es un conjunto de poblaciones de especies de animales y de plantas que conviven
en un mismo ambiente. El ambiente ocupado por la biocenosis se denomina biotopo.
El ecosistema es
la unidad biológica funcional que abarca los organismos de un área dada
(biocenosis) y el medio ambiente físico (biotopo) correspondiente. Luego el
ecosistema es la conjunción de la biocenosis (elemento biótico del
ecosistema) y del biotopo (elemento abiótico). Se trata, por este
motivo, del nivel más elevado de organización de los seres vivos.
El ecosistema (término propuesto
en 1935 por el ecólogo inglés A. G. Tansley) es la unidad funcional básica en
ecología, y comprende las comunidades bióticas y el medio ambiente abiótico de
una región dada, cada uno de los cuales influye en las propiedades del otro.
2. Componentes del
ecosistema: factores abióticos y bióticos
En el ecosistema hay un flujo de
materia y de energía que estudiaremos más adelante y que se debe a las
interacciones organismos-medio ambiente.
Al describir un ecosistema es
conveniente describir y tabular los siguientes componentes:
a) Componentes abióticos
-Las sustancias inorgánicas: CO2,
H2O, nitrógeno, fosfatos, etc.
-Los componentes orgánicos
sintetizados en la fase biótica: proteínas, glúcidos, lípidos.
-El clima, la temperatura y
otros factores físicos.
b) Componentes bióticos
-Los productores u organismos autótrofos:
capaces de sintetizar materiales orgánicos complejos a partir de sustancias
inorgánicas simples.
-Los macroconsumidores o fagotrofos:
heterótrofos, sobre todo animales, que ingieren otros organismos o fragmentos
de materia orgánica.
-Los microconsumidores o sapotrofos:
también heterótrofos, sobre todo hongos y bacterias, que absorben productos en
descomposición de organismos muertos y liberan nutrientes inorgánicos que
pueden utilizar nuevamente los productores.
3. Incidencia de los principales
factores abióticos sobre los seres vivos y el ecosistema: suelo, nutrientes,
luz temperatura y agua
El ambiente físico en que los organismos viven tiene
para ellos una triple significación, como soporte, como fuente de
determinados elementos químicos imprescindibles y como mantenedor de
unas condiciones climáticas necesarias para el mantenimiento de la vida.
Como soporte, muchos seres vivos utilizan el suelo,
soporte sólido en el que, sobre todo la mayoría de los vegetales, se fijan
permanentemente; otros organismos viven, en cambio, siempre sumergidos en el
seno de las aguas, utilizando, pues, un medio líquido corno soporte, e
incluso hay muchos organismos que utilizan el aire para trasladarse, o
para que floten en él sus esporas o sus semillas.
Un segundo aspecto es el medio ambiente como fuente
de elementos y compuestos químicos, como son el oxígeno del aire o el
que se encuentra disuelto en las aguas, elemento que es consumido por todos
aquellos organismos no anaerobios, y el dióxido de carbono de la
atmósfera, imprescindible para los vegetales que realizan la fotosíntesis.En este aspecto, sin embargo, hay que
subrayar la importancia de los aportes minerales que hace el suelo a
las plantas, pues todos los iones inorgánicos que tan imprescindibles son en la
vida de todos los organismos animales y vegetales provienen (con excepción del
nitrógeno, que puede tener otras procedencias) de los compuestos del suelo, a
través de las raíces de los vegetales.
Por último, el ambiente proporciona aquellas condiciones
climáticas imprescindibles para la vida, entre las cuales se encuentran
dos importantes aportes de energía, como son la luz y la temperatura.
La luz constituye la mayor fuente de energía
que recibe el mundo orgánico.Como ya
sabemos, todos los organismos, a excepción de algunas bacterias quimiosintéticas
que utilizan la energía de reacciones inorgánicas de oxidación, obtienen su
energía directa o indirectamente de la luz solar.Especialmente todas las plantas utilizan la energía solar para la
fotosíntesis, resultando así la luz un factor ecológico de una importancia
excepcional.Pero como también la luz
tiene un efecto sobre el crecimiento de las plantas y sobre la síntesis de la
clorofila, este factor ecológico determina, según su intensidad o su
periodicidad, variaciones importantes en muchos vegetales, convirtiéndose en un
agente morfogenético.
En cuanto a los animales, la luz hace posible, sobre
todo en los animales superiores, el funcionamiento de los órganos visuales, por
lo que su importancia en la vida del animal es decisiva.
La temperatura es, si cabe, un factor
ecológico de mayor importancia que la luz.Se sabe, en efecto, que las reacciones químicas catalizadas por enzimas
que constituyen el soporte de la vida, no pueden realizarse más que en una
estrecha gama de temperaturas, fuera de las cuales no existe la posibilidad de
una vida activa.
Para todos los organismos existen una temperatura máxima
y una temperatura mínima, más allá de cuyos límites no pueden vivir y
desarrollarse, y una temperatura óptima para su desarrollo.
Sin embargo, hay que decir que las distintas
funciones pueden tener, sobre todo en las plantas, diferentes temperaturas
óptimas, y que los organismos suelen estar en posesión de diversos mecanismos
fisiológicos para protegerlos de las temperaturas extremas.Uno de estos mecanismos, muy difundido, es
la desecación en ciertas condiciones de algunos órganos u organismos
completos, lo que les confiere una singular protección.Así, las semillas de algunos vegetales, que
soportan temperaturas cercanas al cero absoluto, y las esporas de las
bacterias, que pueden resistir durante varios minutos la temperatura de
ebullición del agua sin detrimento de su vitalidad.
En los animales, según la dependencia o
independencia de las temperaturas ambientales, se distinguen los homeotermos y
los poiquilotermos; los homeotermos tienen unos dispositivos de
regulación que les permiten tener el medio interno a una temperatura
constante, lo cual es evidentemente una ventaja para las células cuyas
reacciones enzimáticas se realizan siempre a la misma temperatura, haciéndose
así las actividades del animal independientes de las variaciones
climatológicas.En los poiquilotermos,
por el contrario, las células del cuerpo están a la temperatura del ambiente,
variando la velocidad de sus reacciones enzimáticas celulares al compás de los
cambios de la temperatura del exterior del cuerpo.
Por último, uno de los factores climáticos más
importantes para el mantenimiento de la vida es el agua, que siempre
proviene del ambiente mismo.
El agua es un factor ecológico limitante, de
manera que en los ambientes que carecen de agua no puede existir forma alguna
de vida.
Los organismos, sin embargo, pueden adaptarse a
situaciones de escasez de agua, adaptaciones que, tanto en los vegetales
como en los animales, toman la forma de órganos para el almacenamiento del
agua, o la de estructuras para impedir o dificultar su pérdida.
En los vegetales son órganos de almacenamiento de
agua las gruesas hojas de las plantas de climas desérticos; y mecanismos para
impedir las excesivas perdidas hídricas, las epidermis gruesas, las capas de
ceras sobre la epidermis, los pelos y la reducción del número de los estomas,
así como la disminución de las superficies de evaporación que reduce las hojas
a la forma de espinas.
En los animales hay también muchos mecanismos para
impedir la pérdida de agua por evaporación, existentes en los tegumentos de los
animales terrestres, en los que hay estratos impermeables superficiales, como
capas córneas, escamas o capas de quitina, o bien están bañados por líquidos
ricos en mucina, que se evaporan muy difícilmente, como ocurre en los
tegumentos de muchos invertebrados terrestres, como lombrices de tierra o
caracoles.
Por último, para evitar las pérdidas de agua en los
lugares secos, existen también en plantas y animales ciertos comportamientos
fisiológicos que impiden dichas pérdidas, como la regulación del cierre de los
estomas de las hojas o los hábitos subterráneos de muchos invertebrados del
suelo.