27/09/2014 DINAMICA DEL ECOSISTEMA TERRESTRE PREGUNTAS GENERADORAS TUTORIA 3 OSIRIS ROCIO ALVAREZ CHAVES COD: 083450942010 SEMESTRE: 9° 1. SUCESIÓN ECOLOGICA La sucesión ecológica es la serie de cambios que experimenta un ecosistema en la composición de sus especies a través del tiempo. F. Clements en 1916 fue quien propuso en forma más clara los mecanismos que rigen este proceso. Se distinguen dos tipos de sucesión: Sucesión primaria Ocurre en áreas que no han sido colonizadas anteriormente, tales como roca desnuda, lava, arenas depositadas por cambios en las corrientes marinas. En estos lugares, los líquenes son generalmente los organismos colonizadores o pioneros. Los líquenes son asociaciones simbióticas entre alga y hongo. El componente fungoso del liquen secreto sustancias químicas que disuelven algunos de los minerales contenidos en la roca, y que también permiten que el liquen permanezca adherido al sustrato, absorbe la humedad requerida por el alga. El alga, realiza la fotosíntesis y suministra los carbohidratos requeridos para los dos organismos. Las porciones no disueltas de la roca son el hábitat de pequeños insectos y microorganismos que se alimentan de la materia orgánica muerta y a través de sus actividades enriquecen el suelo en formación y hacen posible la invasión de otros organismos. La sucesión secundaria Se presenta en sitios previamente ocupados por algún tipo de cobertura vegetal y sujetos a algún tipo de disturbio de origen natural o antrópico. Entre los factores de origen natural se encuentran incendios naturales, el viento, tormentas, caídas de árboles en el bosque por enfermedades o muerte. Por ejemplo, la sucesión de especies que se dan en áreas que han sido taladas para agricultura o para la ganadería y luego son abandonadas. En general, se considera que la sucesión se realiza en forma direccional y predecible, es decir, que la sucesión formará un ecosistema con características exactamente iguales a las del ecosistema original. 2. BIOMASA Y PRODUCTIVIDAD DEL ECOSISTEMA. Biomasa es la masa total de la materia viva de una parte de un organismo, población o ecosistema y tiende a mantenerse más o menos constante. La biomasa de un ecosistema es la masa de todos los organismos que constituyen la biocenósis o el peso total de todos los organismos (o de algún grupo de organismos) que viven en un hábitat o lugar determinado. Por lo general, se da en términos de materia seca por unidad de área (por ejemplo kg/ha o g/m²). También puede definirse como la energía química almacenada en dicha masa. La biomasa procede de la energía solar. Las plantas transforman la energía radiante del Sol en energía química a través de la fotosíntesis, la energía que queda almacenada en forma de materia orgánica. La energía química de la biomasa se recupera quemándola directamente o transformándola en combustible. El desarrollo del ecosistema depende sobre todo de la producción primaria, esencialmente a través de la fotosíntesis, es decir, de la génesis de biomasa. Los productores primarios proporcionan la materia prima y la energía que el resto de los organismos, consumidores, necesitan para su crecimiento y supervivencia. La energía fluye a lo largo de la cadena trófica, a la vez que se va disipando, pero los nutrientes globalmente se reciclan. Algunos lo hacen por procesos internos al ecosistema (o a algunos de ellos por fuera), como ocurre en el ciclo del nitrógeno. El suelo ocupa un lugar predominante en la circulación de nutrientes, reconvirtiendo a formas inorgánicas lo que llega hasta él en forma de restos orgánicos. Por eso existe una correspondencia estrecha entre desarrollo del ecosistema total y el desarrollo del subsistema edáfico. 3. BIODIVERSIDAD PROPIA La gran biodiversidad es el resultado de la evolución de la vida a través de millones de años, cada organismo tiene su forma particular de vida, la cual está en perfecta relación con el medio que habita. El concepto biodiversidad se refiere a los diferentes lugares y formas de vida que existen sobre la Tierra, tanto los naturales como los creados por el ser humano; por ejemplo, los agroecosistemas. La definición se extiende hacia un tercer plano pues sus connotaciones están cruzadas también por valores. Estos son de tipo económico, ecológico, ético, cultural, social, científico, educativo, recreativo y estético, entre muchos otros. De allí proviene el nombre de biodiversidad propia porque es la apropiación que el hombre ha tenido hacia la naturaleza y el como la a afectado de forma gradual llevándola casi a su exterminio. 4. FACTORES ABIOTICOS EN LOS CICLOS ENERGETICOS QUE INTERVIENEN Los factores abióticos son los distintos componentes que determinan el espacio físico en el cual habitan los seres vivos, dentro de los más importantes podemos encontrar: el agua, la temperatura, la luz, el pH, el suelo y los nutrientes. A continuación se discutirá brevemente como cada uno de estos factores juega un papel en el desarrollo de la vida. Agua El agua es uno de los elementos abióticos más importantes, este es un compuesto esencial para la vida y constituye gran parte de los tejidos vivos; se sabe que los animales terrestres se encuentran compuestos por agua en un 75% e invierten una gran cantidad de su energía en la conservación de su contenido corporal de agua. Para las plantas, la situación no es muy diferente, una gran la mayoría de las actividades que ellas realizan dependen de la presencia del agua. Todos los procesos que permiten y regulan la vida se realizan en medio acuoso, dada la propiedad del agua de ser un excelente solvente. De igual forma, los individuos que habitan en medios acuáticos se encuentran favorecidos por las propiedades físicas del agua, ya que el agua líquida presenta una densidad mayor que el hielo por lo cual este último flota, formando una barrera que aísla el líquido subyacente del frío ambiental protegiendo así a los organismos acuáticos en épocas invernales. En zonas áridas donde la escasez del líquido es permanente, tanto las plantas como los animales presentan adaptaciones para conservar agua. Un ejemplo sencillo de ello son los cactus que modifican sus hojas a espinas para limitar la superficie de evapotranspiración; la fotosíntesis la realizan en sus tallos. A manera de conclusión podría decirse que la vida tal como la conocemos es imposible sin agua. Temperatura Ésta impone una restricción importante a la vida dado que los organismos vivientes son máquinas químicas complejas dentro de las cuales la gran mayoría de funciones vitales son realizadas por enzimas de carácter proteico, cuya actividad se encuentra en un rango entre los 0 y los 60ºC. Por encima de estas temperaturas sufren desnaturalización, ello acarrea el cese de su función, llevando así a la muerte del individuo. Por otra parte, si la temperatura desciende por debajo de los 4ºC, el agua, componente principal de los tejidos vivos, pasa a su estado sólido, en el cual su volumen es mayor. Tal aumento de volumen implica la destrucción de organelos celulares y aún de la propia célula. La temperatura regula además la velocidad a la cual se llevan a cabo las reacciones químicas, una mayor temperatura implica una mayor velocidad de reacción. Esto debido fundamentalmente a que la temperatura es una medida indirecta del calor, una mayor temperatura indica un contenido de energía mayor en las moléculas y por tanto una mayor reactividad de las mismas. Organismos tales como aves y mamíferos invierten una gran cantidad de su energía para conservar una temperatura constante óptima con el fin de asegurar que las reacciones químicas, vitales para su supervivencia, se realicen a velocidades adecuadas que les permitan obtener eficiencia en todos sus procesos. Luz Es la principal fuente de energía de la tierra, ello la convierte en un factor muy importante para el desarrollo de la vida. En muchos ambientes, la luz se convierte en un factor limitante para los organismos productores primarios. Por ejemplo, en un lago la luz sólo penetra hasta una determinada profundidad, ello limita la producción de este ecosistema a la capa superior a este límite; esta zona es llamada zona fótica. Un fenómeno similar se observa en las plantas que habitan las zonas inferiores de los bosques (denominadas sotobosque); la mayor parte de la luz es absorbida por las hojas de las plantas que se encuentran en la parte superior o dosel. A ello se debe que las plantas del sotobosque generen hojas de gran tamaño; ya que al aumentar su superficie de absorción tienen mayor probabilidad de captar los pocos rayos de luz que llegan hasta este estrato del bosque. PH El pH es una medida del contenido de iones hidronio (H+) presentes en una solución. En condiciones normales y ausencia de solutos algunas pocas moléculas de H2O disocian los iones hidronio e hidroxilo; la concentración de iones hidronio es de 10-7/l. El pH del agua en estas condiciones es 7. Este valor se considera como neutro. Un pH menor a 7 indica acidez, es decir una concentración mayor de iones H+ que la que se presenta en el agua. Mayor a 7 indica basicidad, es decir, menor concentración de H+ que la que se encuentra en el agua. En altas concentraciones los iones hidronio pueden ser nocivos para las células, debido a que por su elevada reactividad pueden dañar algunas enzimas; aún las bacterias acidófilas (que viven en pH inferiores a 4) mantienen su pH interno en valores cercanos a la neutralidad. Nutrientes Son compuestos inorgánicos esenciales para la construcción de los tejidos vivos. Constituyen un factor limitante para el crecimiento de las plantas y en consecuencia de los individuos que se alimentan de ellas. Algunos nutrientes se encuentran disponibles en pequeñas concentraciones, tal es el caso del Nitrógeno, pues aunque éste es el gas más abundante en la atmósfera, sólo puede ser utilizado cuando se encuentra en forma de iones amonio (NH 4+) y nitrato (NO3-). En general la concentración de estos iones es baja en el suelo; para solucionar este problema muchas plantas tienen asociaciones con cianobacterias y bacterias que son capaces de fijar nitrógeno atmosférico el cual puede ser aprovechado por las plantas. En la tabla número 1 se ilustran algunos de los nutrientes con su función principal dentro de los organismos vivos. 5. LA CADENA ALIMENTARIA CARACTERÍSTICA CARACTERÍSTICAS: Los seres vivos requieren materia para sustituir sus tejidos y energía para su funcionamiento. Se establece un flujo de materia y energía en la que la materia y la energía pasa de un eslabón a otro en una cadena alimentaria. La materia pasa del suelo a las plantas y de éstas a los animales. Cuando la planta y el animal mueren vuelve al suelo y es nuevamente utilizada por las plantas, previa a la desintegración a cargo de los descomponedores. La materia realiza un Ciclo, es decir la misma materia vuelve a ser utilizada muchísimas veces. La energía es captada por la planta (Productores) y pasa a los animales (Consumidores). En la planta y en el animal la energía se disipa en forma de calor. Cuando las plantas y animales son desintegrados por los descomponedores (bacterias y hongos), esa energía continúa disipándose y sale de la comunidad pero no se recupera más. La energía no realiza ciclos, como en la materia, y no puede volver a ser utilizada. 6. FLUJO DE ENERGÍA EN EL ECOSISTEMA La energía solar incidente es captada parcialmente por las plantas verdes y transferida como forraje a los herbívoros, como presas a los carnívoros, y como materia muerta desde cualquiera de esos componentes a los descomponedores. La cantidad de luz absorbida está directamente determinada por la cantidad de área foliar presente en un ecosistema. La transformación de esa luz interceptada en productividad primaria bruta depende de la medida en que la luz absorbida es transformada en fotosintatos. La productividad primaria neta es uno de los flujos más importantes en todo ecosistema ya que representa la entrada de energía que estará disponible para los otros niveles tróficos. No toda la productividad primaria neta es consumida por los herbívoros. Una parte del tejido vegetal muere y es descompuesto sin ser aprovechada por ellos; a este flujo se lo llama "no utilizado" o, más precisamente, productividad neta de la comunidad. No todo lo que consumen los herbívoros en un ecosistema pasa a formar parte de sus tejidos, sino que una buena parte no puede ser asimilada y se pierde en forma de heces y orina. Además, los herbívoros consumen una parte de la energía asimilada en procesos de mantenimiento y crecimiento.