Tema 3. Los ecosistemas

 

 

1. ¿Qué es un ecosistema?
2. Componentes de los ecosistemas
3. Los factores abióticos
     3.1. Luz
    3.2. Humedad
    3.3. Temperatura
    3.4. Las características del terreno
4. Los factores bióticos
    4.1. Las relaciones intraespecíficas
    4.2. Las relaciones interespecíficas
5. Las relaciones tróficas
    5.1. Cadenas tróficas
    5.2. Redes tróficas
    5.3. Pirámides tróficas
6. Actividades finales

1. ¿Qué es un ecosistema?

Los seres vivos interaccionan y se relacionan, no solo con otros seres vivos, también con las tres envueltas más externas de nuestro planeta: la atmósfera (capa gaseosa formada por aire), la hidrosfera (constituida por agua) y la litosfera (formada por rocas, suelos y sedimentos).

En los ecosistemas hay dos tipos de componentes: los no vivos o abióticos, es decir, el medio físico (el agua, las rocas,...) y sus características (temperatura del agua, salinidad...), y los vivos o bióticos, es decir, los seres vivos y las relaciones que hay entre ellos .

La Ecología es l a ciencia que estudia cómo se relacionan los seres vivos entre sí y con el medio ambiente. La unidad básica de estudio de la Ecología no son los ecosistemas.

Definición 1 : Un ecosistema es una comunidad de seres vivos que interaccionan entre sí y con el medio en el que viven.

Definición 2: Un ecosistema es una pequeña parte de la naturaleza, formada por los seres vivos que habitan en ella, el ambiente que les rodea y el conjunto de interacciones que se dan entre los seres vivos, y entre estos y el ambiente.

El tamaño de los ecosistemas es muy variable. Los ecosistemas no están aislados. Puede considerarse que cada ecosistema forma parte de un ecosistema mayor.

El mayor ecosistema recibe el nombre de ecosfera, e incluye a todos los ecosistemas del planeta. La ecosfera está formada por la biosfera.

Definición: La biosfera está constituida por todos los organismos de la Tierra, por el medio físico que les rodea y por las relaciones que se establecen entre ellos. Está integrada por todos los ecosistemas de nuestro planeta.

 


Figura 1. Esquema del ecosistema de un lago o charca.

2. Componentes de los ecosistemas

En un ecosistema podemos distinguir fácilmente dos componentes:

  1. Biocenosis o comunidad: es el conjunto de todos los seres vivos que hay en el ecosistema. La biocenosis puede considerarse formada por la unión de todas las poblaciones del ecosistema. Población. Es el conjunto de todos los individuos de una misma especie que viven en un lugar.

  2. Biotopo. Es el conjunto formado por el medio físico y sus características físicas y químicas. Está formado por el medio, es decir, el fluido, aire o agua, que rodea a los organismos, y el sustrato, que es la superficie sobre la que se fijan o desplazan.

  3. Biocenosis. Está formada por todos los organismos del ecosistema.

  4. El ecosistema es el conjunto del biotopo y de la biocenosis, junto con las numerosas relaciones que se producen entre sus diferentes elementos.

Para comprender cómo funciona un ecosistema hay que conocer todos los organismos que forman la biocenosis y las características del biotopo en el que viven, y además, los factores bióticos, es decir, cómo interactúan los seres vivos entre sí, y los factores abióticos, es decir, cómo interaccionan con el ambiente físicoquímico.

Figura 2. Componentes de un ecosistema.

3. Los factores abióticos

Factores abióticos es elconjunto de factores físicoquímicos de un ecosistema, como son la luz, la humedad, la temperatura, etc.

Los factores abióticos influyen en los seres vivos. Un ser vivo puede sobrevivir en un biotopo solo si está perfectamente adaptado a sus factores físicoquímicos.

3.1. Luz

Todos los seres vivos dependemos directa o indirectamente de la luz del Sol para vivir. Los autótrofos fotosintéticos necesitan luz para realizar la fotosíntesis y los heterótrofos necesitan los autótrofos para poder alimentarse de ellos.

  • En el medio terrestre, la atmósfera deja pasar con facilidad los rayos solares, por lo que los organismos fotosintéticos disponen de toda la luz que necesitan. Salvo en los bosques muy frondosos ,selvas tropicales, donde las copas de los árboles más altos impiden que la luz llegue al suelo, las plantas se adaptan a la cantidad de luz que llega o desarrollan estrategias para alcanzar la altura necesaria para captar la luz que ncesitan.

  • En el medio acuático, la luz es un factor determinante porque solo puede atravesar los primeros 200 m como máximo. A esta franja, iluminada por la luz del Sol, se la llama zona fótica, solo en ella pueden vivir los autótrofos fotosintéticos. La región donde no llegan los rayos solares se conoce como zona afótica y en esta zona solo viven seres heterótrofos.


Figura 3. La luz es un factor determinante en las selvas ecuatoriales.

Vídeo 1. Competencia por la luz.

Vídeo 2. Competencia por la luz.Plantas trepadoras.

Vídeo 3. Competencia por la luz. Plantas epifitas.

 

Recuerda

Las adaptaciones son las características de la anatomía, del funcionamiento o del comportamiento de los seres vivos, que les permiten sobrevivir en un determinado ecosistema.

3.2. Humedad

Como ya sabes, la vida se originó hace muchos millones de años en el agua y todos los organismos dependen de ella para vivir. El agua constituye alrededor de un 70 % de la masa corporal de los seres vivos.

  • En el medio terrestre la cantidad de agua disponible depende de las precipitaciones. En las regiones húmedas del planeta mucha más diversidad biológiva que en las regiones áridas, como los desiertos, en los que solo habitan pocas especies diferentes de seres vivos , adaptadas a la falta de agua.

  • En el medio acuático los seres vivos tienen a su disposición toda el agua que necesitan.


Figura 5. Cactus Saguaro Gigante. Desierto de America del Norte


3.3. Temperatura

La temperatura es un factor abiótico fundamental que condiciona la vida en los ecosistemas y determina el reparto geográfico de las especies.

La mayoría de los seres vivos no pueden vivir a temperaturas inferiores a 0 °C ni superiores a los 50 °C. Las temperaturas óptimas para la mayoría de organismos están entre los 15 °C y los 30 °C.

  • En el medio terrestre se producen grandes diferencias de temperatura en función de la latitud y la altitud. En las zonas de la Tierra donde las temperaturas son cercanas a las óptimas para la vida hay una gran abundancia y diversidad de seres vivos. Al contrario de lo que ocurre en los lugares donde las temperaturas son extremas, en los que muy pocos organismos logran sobrevivir. Solo unos pocos animales terrestres, las aves y los mamíferos, son homeotermos, mantienen su temperatura constante e independiente del ambiente. Esto les permite vivir en cualquier lugar del planeta.

  • En el medio acuático las temperaturas oscilan poco, entre 0 °C y 30 °C, porque el agua retiene más fácilmente el calor que el aire. La mayoría de organismos acuáticos, como los peces, son poiquilotermos, su temperatura corporal depende de la temperatura del medio.


Figura 6 . Los animales poiquilotermos se adaptan mejor a ecosistemas con temperaturas altas.



3.4. Las características del terreno

La pendiente y la orientación del terreno son factores que influyen notablemente en los seres vivos, ya que repercuten en la retención del agua de lluvia, en la fuerza del viento y en la mayor o menor luminosidad. También es muy importante la composición del suelo, puesto que favorece o impide el crecimiento de unas u otras plantas. Por ejemplo, la flor de nieve o edelweiss es una planta propia de terrenos calcáreos.

 


Figura 4. Paredes de caliza del valle de Ordesa. Pirineo Oscense. Y Edelweis que florece en el parque.

4. Los factores bióticos

Los seres vivos de un ecosistema se influyen mutuamente. Los seres vivos interactúan con los demás cuando han de obtener alimento, reproducirse, protegerse de los depredadores, etc.

Los factores bióticos son los organismos vivos y las diferentes relaciones que se establecen entre ellos en un mismo ecosistema, es decir, factores que dependen de los seres vivos. Se pueden clasificar en dos grupos:

4.1.  Las relaciones intraespecíficas

Las relaciones intraespecíficas, pueden ser de competencia o de colaboración.

4.1.1. La familia

Es una relación temporal que se establece para la reproducción y el cuidado de la prole. Las familias pueden estar constituidas por una pareja (monógamas) o estar formadas por más individuos (polígamas).

4.1.2. La asociación gregaria

Los numerosos individuos de la misma especie se unen para obtener alguna ventaja: buscar alimento, defenderse, migrar, etc. Los bancos de peces, manadas de mamíferos o las bandadas de aves constituyen ejemplos de asociaciones gregarias.


Figura 6. Familia de jilgueros, monomáma y de leones, polígama.

Figura 7. Banco de peces. Asociación gregaria.

4.1.3. Las colonias

Son asociaciones que están constituidas por individuos que descienden de un mismo progenitor, normalmente por reproducción asexual, y permanecen unidos durante toda la vida. Por ejemplo, las colonias de corales o de ciertas medusas.

4.1.4. Las sociedades

En ellas, los individuos se distribuyen el trabajo y están divididos en castas; por ejemplo, en las colmenas, las abejas obreras realizan diversas tareas, mientras que la reina y los zánganos se encargan de la reproducción.


Figura 9. Colonia. Pólipos de coral.

Figura 10. Enjambre de abejas. Sociedad.

4.2. Las relaciones interespecíficas

Entre las distintas poblaciones que conviven en un ecosistema se producen numerosas relaciones que pueden tener conse­cuencias positivas, negativas o neutras para las especies que interactúan.

Las principales relaciones interespecíficas son: competencia interespecífica, comensalismo, depredación, mutualismo, parasitismo,simbiosis e inquilinismo.

Competencia interespecífica.


2.2.1. Competencia interespecífica.

Se produce cuando organismos de distinta especie utilizan un recurso limitado ya sea espacio, alimento o incluso luz. Los zorros y los linces compiten por el mismo alimento (conejos).

2.2.2. Comensalismo

En esta asociación interespecífica, un individuo se beneficia y el otro ni resulta perjudicado ni beneficiado. Es el caso del pez rémora, que se come los despojos de comida que deja el tiburón cuando depreda a una presa.

2.2.3. Simbiosis

La cooperación entre las dos especies, llamadas especies simbiontes,es tan intensa que ninguna puede vivir por separado, como ocurre con los líquenes, formados por un alga (que realiza la fotosíntesis) y un hongo (que aporta humedad). Los rumiantes, como las vacas o las cabras, son simbiontes con las bacterias que viven en su panza que, a cambio de cobijo y alimento, les facilitan la digestión de la hierba.


Figura 11. Diferentes espacies. Cebras y Ñues compiten por la misma comida.

Figura 12. Tiburón con un pez rémora.

Figura 13. Liquen

2.2.4. Mutualismo

En esta relación, los dos individuos se benefician. La actinia y el pez payaso. Este último animal busca protección en la actinia que, a cambio, captura a los peces que intentan depredar al pez payaso.

Se diferencia de la simbiosis en que en la simbiosis la asociación entre las especies es más íntima porque un individuo vive dentro del otro, y es permanente, pues un individuo depende del otro para sobrevivir.

2.2.5. Inquilinismo.

En este tipo de relación los individuos de la especie inquilina buscan protección o viven sobre los individuos de otra especie a los que no perjudican.

Una relación de inquilinismo es la que se establece entre los pececillos del género Fierasfer y las holoturias que los alojan en su interior.

Las plantas llamadas epífitas viven sobre las ramas de los grandes árboles. Así obtienen mucha más luz que si estuvieran en el suelo.

2.2.6. Depredación

Un organismo, el depredador, caza y da muerte a o tro, la presa, para alimentarse. Las águilas son depredadoras de las liebres, y las caballas, de las medusas.

La depredación es una relación beneficiosa para el equilibrio del ecosistema ya que la población de depredadores controla el crecimiento de la población de presas e impide que crezca desmesuradamente.Cuando en un ecosistema desaparece una especie depredadora la población de las presas crece sin control y puede provocar daños importantes en el ecosistema.


Figura 14. Cangrejo ermitaño con una actinia sobre caparazón en el que se refugia.

Figura 15. Fierasfer y holoturia. De http://www.vistaalmar.es/especies-marinas/peces-extranos.html

Figura 16. Guepardo cazando una Gacela de Thompson.

2.2.7. Parasitismo

Un organismo, el parásito, se alimenta a expensas de otro, el huésped, al que perjudica, pero que raramente mata. Son parásitos los piojos, las pulgas, las tenias, etc.

Existen dos tipos de parásitos:

• Los ectoparásitos, que viven en la superficie del hospedador, como los mosquitos, las garrapatas o los piojos que viven sobre la piel de los mamíferos y se alimentan de su sangre.

• Los endoparásitos, que viven en el interior del hospedador. Es el caso de la solitaria o las lombrices intestinales que viven en el intestino de algunos mamíferos y se nutren de los alimentos digeridos en el tubo digestivo del hospedador.


Figura 15. Parásitos de mámiferos, incluido el Homo Sapiens. Pulga y garrapata.


Figura 16. Esquema de las relaciones entre los factores bióticos.

Actividades resueltas

1. La solitaria, Taenia solium, es un parásito que vive en el interior del intestino humano. Es un gusano plano de gran longitud que carece de órganos de los sentidos y de aparato digestivo. ¿Cómo crees que puede sobrevivir?

La ausencia de órganos de los sentidos y de aparato digestivo en la solitaria es una forma de adaptación al medio en el que vive.

La solitaria no necesita órganos de los sentidos porque en el intestino reina la oscuridad y no hay cambios, ni en la luz ni en el sonido, que puedan afectarle. Tampoco necesita aparato digestivo porque absorbe por su piel el alimento totalmente digerido que llega al intestino de la persona parasitada.

2. Observa la figura 17 e indica qué tipo de relaciones, interespecíficas o intraespecíficas, distingues.

Intraespecíficas: el adulto y las crías forman una familia (cooperación). Los polluelos se disputan el alimento (competencia).
Interespecíficas: El pájaro ha cazado un saltamontes (depredación). El nido está construido sobre un árbol (inquilinismo).

 


Figura 17. Chochín alimentando a los polluelos.

 

5. Las relaciones tróficas

Las relaciones tróficas o de alimentación son un tipo especial de relaciones interespecíficas .

Definición: Un nivel trófico se define como el conjunto de organismos que obtienen el alimento de la misma forma.

Existen tres niveles tróficos distintos:

  • Productores (P): son los seres vivos que realizan la fotosíntesis o la quimiosíntesis. Los vegetales, las algas y las bacterias fotosintéticas y las bacterias quimiosintéticas, respectivamente, pertenecen a este nivel trófico.
    Son organismos autótrofos imprescindibles en los ecosistemas porque producen la materia orgánica que servirá de alimento a los demás seres vivos.

  • Consumidores (C): son los demás seres vivos: las bacterias heterótrofas no saprófitas, los protozoos y los animales, seres heterótrofos, que se alimentan de otros seres vivos. Se diferencian en tres grupos:

    • Consumidores primarios (C1): este nivel trófico lo forman los seres vivos que se alimentan de vegetales o algas, son los herbívoros. Son consumidores primarios, los caracoles, las orugas de muchos insectos, las ovejas o las vacas.

    • Consumidores secundarios (C2): son los seres vivos que se alimentan de los consumidores primarios, depredadores, que se alimentan de animales herbívoros, las presas. Las arañas, los calamares, los sapos o los leones pertenecen a este grupo.

    • Consumidores terciarios(C3): este nivel está representado por los seres vivos que se alimentan de los consumidores secundarios y, casi siempre, también de los consumidores primarios , superdepredadores, es decir, animales que se alimentan de animales carnívoros y herbívoros. Pueden ser consumidores terciarios las aves de presa o los tiburones.

  • Descomponedores (D): el tercer nivel trófico está ocupado por los hongos y las bacterias, seres vivos saprófitos que se alimentan de los restos de otros seres vivos, excrementos, hojas caídas, mudas, cadáveres, etc. Son descomponedores, organismos heterótrofos muy importantes porque transforman la materia orgánica en inorgánica, enriqueciendo el suelo.

Además de las bacterias y los hongos, en el suelo viven muchos animales, como las lombrices de tierra o las larvas de algunos insectos, que se alimentan de restos de materia orgánica y que en conjunto reciben el nombre de detritívoros.

5.1. Cadenas tróficas

Desde el punto de vista trófico, todos los ecosistemas funcionan igual: unos organismos se alimentan de otros, de forma que el alimento circula en una dirección determinada.

Una cadena trófica es la representación lineal que muestra la dirección que sigue el alimento en el ecosistema .

En la figura 21, puedes observar cómo las hierbas (productores) alimentan a los conejos (consumidores primarios); estos, a las serpientes (consumidores secundarios), y estas, a las aguilas (consumidores terciarios). Las flechas nos indican el sentido en el que fluye el alimento.

Los descomponedores son los hongos y las bacterias del suelo que se alimentan de la materia orgánica de los restos de los organismos de la cadena y los transforman de nuevo en materia inorgánica.

 


Figura 18. Plantas. Productores

Figura 19. Hervíboros. Consumidores primarios. Y carnívoros. Consumidores secundarios

Figura 20. Setas. Organo reproductor de ciertos hongos. Descomponedores.


Rendimiento de un ecosistema



Figura 21. Esquema de cadena trófica.



5.2. Redes tróficas

Una red trófica o alimentaria es una representación de las relaciones alimentarias de los organismos del ecosistema, está constituida por numerosas cadenas tróficas interconectadas.

En los ecosistemas, existen innumerables cadenas tróficas que comparten muchos eslabones.

Cuando se representan en una gráfica tienen aspecto de red, como la que observas en esta ilustración.

Las redes tróficas pueden ser muy complejas; en ellas, una misma especie puede ocupar más de un nivel trófico


Figura 22. Red trófica de Tundra euroasiática..



5.3. Pirámides tróficas

Una pirámide trófica es otra forma de mostrar las relaciones tróficas de un ecosistema. Cada nivel trófico se representa mediante un rectángulo que tiene un área proporcional a alguno de los parámetros determinados en el nivel, normalmente, al número de individuos.

En la base de la figura se sitúan los productores, el grupo más numeroso, en el siguiente tramo los consumidores primarios y, finalmente, los consumidores secundarios, los terciarios y hasta los cuaternarios, si los hay.

Para saber más y comprobar lo que sabes:

http://dl.dropbox.com/u/52988012/LA%20BIOSFERA/la_biosfera_y_los_ecosistemas.html


Figura 23. Pirámide trófica.