Capitulo II
Principios básicos
Objetivos.
Al final de este capítulo deberás ser capaz de:
• Definir los conceptos de Población; Comunidad; Ecosistema y Biotopo.
• Reconocer las principales características del Ecosistema.
• Explicar cómo se relacionan el Biotopo y la Comunidad (Biocenosis)
• Comprender los conceptos de factores ecológicos y factor limitante.
• Enunciar las leyes del “mínimo” y de “tolerancia”
• Comprender las nociones de “nicho ecológico” y “adaptación” y “valencia ecológica”
1.- El ecosistema: la unidad básica de la Ecología.
La unidad básica de los estudios ecológicos es el Ecosistema. Sin embargo, para entender el concepto de ecosistema debemos definir previamente población, comunidad y biotopo.
Población un grupo de individuos, capaces de reproducirse entre sí —por lo tanto, pertenecen a la misma especie biológica— y que concurren en un área y tiempo determinado.
Comunidad (o Biocenosis) es el conjunto de las poblaciones de diferentes especies que concurren en un área y tiempo determinado y que interactúan entre sí.
Biotopo es el territorio o espacio físico cuyas condiciones ambientales permiten el desarrollo de una comunidad biológica.
Ecosistema es el conjunto formado por la Comunidad biológica y el Biotopo, medio físico, inerte, en que se encuentra inserta.
1.1.- Características del Ecosistema.
El ecosistema es un sistema cibernético, es decir, que emplea la retroalimentación (feed back) para regular en alguna medida su funcionamiento, por lo tanto, el ecosistema es autorregulado.
Desde el punto de vista termodinámico, el ecosistema es un sistema abierto, es decir, depende del exterior para la entrada y salida de energía.
Otra característica del ecosistema es que es completo. Es decir, debe contar entre sus elementos: 1.- sustancias abióticas (orgánicas e inorgánicas) del biotopo; 2.- los organismos autótrofos productores, capaces de sintetizar materia orgánica a partir del medio inorgánico (CO2, H2O, N, etc.) y la energía lumínica del sol; 3.- organismos heterótrofos consumidores y 4.- organismos heterótrofos descomponedores o desintegradores que transforman de nuevo la materia orgánica en inorgánica.
Para algunos ecólogos basta que estén presentes productores y desintegradores en la comunidad para considerar completo el ecosistema.
Dado que el ecosistema presenta cierta homogeneidad desde el punto de vista topográfico, climático, botánico, zoológico, edáfico, hidrológico y geoquímico, posemos considerarlo como homogéneo.
En cuanto a los límites del ecosistema, estos rara vez son naturales, la mayoría de las veces están determinados por el ecólogo de acuerdo a sus intereses como investigador.
1.2.- Relaciones entre Biotopo y Comunidad.
Entre el biotopo y la biocenosis o comunidad, se establecen una serie de interacciones, las que se pueden agrupar en Acciones, Reacciones y Coacciones.
Cuando es el biotopo el que ejerce influencia sobre la comunidad hablamos de Acción. Se manifiesta en formas muy diversas: influencia de la luminosidad, de la temperatura, de la humedad, la salinidad, concentración de gases, etc., y se traduce en adaptaciones morfológicas y fisiológicas de los miembros de la comunidad; en conservación y eliminación de especies o en la regulación de sus abundancias.
Cuando la influencia es ejercida por la comunidad sobre el biotopo hablamos de Reacción. Algunas reacciones se clasifican como destructoras, otras reacciones podemos considerarlas de construcción o elaboración: la formación de humus en los medios terrestres a partir de los restos orgánicos de animales (cadáveres, heces) y de vegetales (hojas, troncos), los constructores en este caso son las bacterias y hongos.
Cuando la interacción ocurre entre los elementos que componen la comunidad, por lo tanto al interior de ésta, diremos que se trata de una Coacción. Las coacciones se ha dividido en dos tipos: las Reacciones homotípicas y Reacciones heterotípicas. Las homotípicas son interacciones que se producen entre individuos de la misma especie en la comunidad; las heterotípicas se producen entre individuos de distintas especies de la comunidad. En el capítulo correspondiente a Comunidades trataremos estas interacciones. Se describirá el Efecto de Grupo y el Efecto de Masa como ejemplos de reacciones homotípicas, y todas las interacciones binarias como el parasitismo, la competencia, etc., como ejemplos de interacciones heterotípicas.
2.- Ambiente y organismos.
Cada organismo, cada especie, ocupa un hábitat que no es otra cosa que el lugar concreto en el que vive. ¿Por qué se encuentra ahí y no en otros lugares? Una de las respuestas posibles, quizás la más importante, es que ese lugar y no otros, posee las condiciones necesarias para satisfacer los requerimientos de ese organismo. Los factores del medio que pueden influir directamente sobre el organismo en cuestión, se denominan Factores Ecológicos. Puede ser de naturaleza abiótica (química: acidez del suelo, nutrientes, etc., o física: luz solar, temperatura,) o biótica (influencia de otros organismos). Si consideramos que todo organismo responde a una amplia variedad de factores ecológicos, cualquiera de ellos puede potencialmente, limitar su actividad biológica, es decir, su supervivencia, su crecimiento o su reproducción. Ese factor ecológico se transforma así, en factor limitante. Esto fue expresado por el botánico Justus von Liebieg (1803-1873) en su Ley del mínimo: “un organismo estará ausente en todos los lugares en que cualquiera de dichos factores esté por debajo del límite necesario”
Un factor puede ser limitante no sólo por carencia sino que también por exceso, por lo tanto, los organismos podrán vivir sólo dentro de un rango de valores para un determinado factor ecológico, desde un mínimo a un máximo soportable. Esto se conoce como la Ley de tolerancia de Shelford. Shelford la expresó así: “Un organismo sobrevive y se reproduce sólo dentro de un rango limitado de valores para cada una de sus dimensiones de nicho” El rango se conoce como Tolerancia ecológica o ambiental para ese factor.
Nicho Ecológico. Las definiciones más antiguas de nicho (J. Grinnell 1917; Ch. Elton, 1927) entendían nicho como una propiedad del ambiente o como el papel o función que desempeña un organismo en su ecosistema incluyendo actividades y relaciones. A partir de G. E. Hutchinson (1958) se le considera como una propiedad de la especie y está constituido por todas las variables (factores ecológicos) físicas y biológicas que afectan el buen funcionamiento de un organismo y que explican su distribución y abundancia. En todos los organismos los factores ecológicos son numerosos, por ello el nicho de Hutchinson es multidimensional, es un hipervolumen inimaginable debido a la multitud de ejes que se necesitan. Debemos recalcar que nicho así entendido es una propiedad de la especie, es decir, si en un lugar determinado no existe una especie significa que tampoco existe su nicho.
Cuando un organismo puede sobrevivir, crecer y reproducirse en unas condiciones ambientales concretas, decimos que está adaptado a esas condiciones. Cuando tiene una amplia tolerancia ecológica para un determinado factor se dice que es un organismo euri… (p.e., euritérmico = amplia tolerancia para la temperatura) o por el contrario, si tiene estrecha tolerancia será esteno… (p.e., estenotérmico).
Valencia ecológica se refiere a la capacidad de un organismo para distribuirse más o menos ampliamente soportando un juego más o menos amplio de combinaciones de factores ecológicos. Un organismo que tenga amplia tolerancia ecológica para todas sus dimensiones de nicho (euri… para todos los factores) tiene una valencia ecológica amplia, es un organismo eurioico y se encontrará ampliamente distribuido, es un organismo generalista y poco exigente. Por el contrario, un organismo estenoico tendrá una valencia ecológica estrecha, será un organismo raro, difícil de encontrar, especialista y muy exigente.
Preguntas de Repaso.
• ¿Qué se entiende por Población; Comunidad; Ecosistema y Biotopo?
• ¿Qué significa que el ecosistema sea: cibernético; abierto; completo y homogéneo?
• ¿A qué se denomina Acción; Reacción y Coacción cuando hablamos de relaciones al interior del ecosistema?
• ¿Qué diferencia hay entre factor ecológico y factor limitante?
• ¿Cuál es la diferencia entre nicho y nicho fundamental?
• ¿Por qué se dice que el nicho ecológico (fundamental) es un Hipervolumen?
• ¿Qué significa “Valencia Ecológica” y que un organismo sea eurioico?
Principios básicos
Objetivos.
Al final de este capítulo deberás ser capaz de:
• Definir los conceptos de Población; Comunidad; Ecosistema y Biotopo.
• Reconocer las principales características del Ecosistema.
• Explicar cómo se relacionan el Biotopo y la Comunidad (Biocenosis)
• Comprender los conceptos de factores ecológicos y factor limitante.
• Enunciar las leyes del “mínimo” y de “tolerancia”
• Comprender las nociones de “nicho ecológico” y “adaptación” y “valencia ecológica”
1.- El ecosistema: la unidad básica de la Ecología.
La unidad básica de los estudios ecológicos es el Ecosistema. Sin embargo, para entender el concepto de ecosistema debemos definir previamente población, comunidad y biotopo.
Población un grupo de individuos, capaces de reproducirse entre sí —por lo tanto, pertenecen a la misma especie biológica— y que concurren en un área y tiempo determinado.
Comunidad (o Biocenosis) es el conjunto de las poblaciones de diferentes especies que concurren en un área y tiempo determinado y que interactúan entre sí.
Biotopo es el territorio o espacio físico cuyas condiciones ambientales permiten el desarrollo de una comunidad biológica.
Ecosistema es el conjunto formado por la Comunidad biológica y el Biotopo, medio físico, inerte, en que se encuentra inserta.
1.1.- Características del Ecosistema.
El ecosistema es un sistema cibernético, es decir, que emplea la retroalimentación (feed back) para regular en alguna medida su funcionamiento, por lo tanto, el ecosistema es autorregulado.
Desde el punto de vista termodinámico, el ecosistema es un sistema abierto, es decir, depende del exterior para la entrada y salida de energía.
Otra característica del ecosistema es que es completo. Es decir, debe contar entre sus elementos: 1.- sustancias abióticas (orgánicas e inorgánicas) del biotopo; 2.- los organismos autótrofos productores, capaces de sintetizar materia orgánica a partir del medio inorgánico (CO2, H2O, N, etc.) y la energía lumínica del sol; 3.- organismos heterótrofos consumidores y 4.- organismos heterótrofos descomponedores o desintegradores que transforman de nuevo la materia orgánica en inorgánica.
Para algunos ecólogos basta que estén presentes productores y desintegradores en la comunidad para considerar completo el ecosistema.
Dado que el ecosistema presenta cierta homogeneidad desde el punto de vista topográfico, climático, botánico, zoológico, edáfico, hidrológico y geoquímico, posemos considerarlo como homogéneo.
En cuanto a los límites del ecosistema, estos rara vez son naturales, la mayoría de las veces están determinados por el ecólogo de acuerdo a sus intereses como investigador.
1.2.- Relaciones entre Biotopo y Comunidad.
Entre el biotopo y la biocenosis o comunidad, se establecen una serie de interacciones, las que se pueden agrupar en Acciones, Reacciones y Coacciones.
Cuando es el biotopo el que ejerce influencia sobre la comunidad hablamos de Acción. Se manifiesta en formas muy diversas: influencia de la luminosidad, de la temperatura, de la humedad, la salinidad, concentración de gases, etc., y se traduce en adaptaciones morfológicas y fisiológicas de los miembros de la comunidad; en conservación y eliminación de especies o en la regulación de sus abundancias.
Cuando la influencia es ejercida por la comunidad sobre el biotopo hablamos de Reacción. Algunas reacciones se clasifican como destructoras, otras reacciones podemos considerarlas de construcción o elaboración: la formación de humus en los medios terrestres a partir de los restos orgánicos de animales (cadáveres, heces) y de vegetales (hojas, troncos), los constructores en este caso son las bacterias y hongos.
Cuando la interacción ocurre entre los elementos que componen la comunidad, por lo tanto al interior de ésta, diremos que se trata de una Coacción. Las coacciones se ha dividido en dos tipos: las Reacciones homotípicas y Reacciones heterotípicas. Las homotípicas son interacciones que se producen entre individuos de la misma especie en la comunidad; las heterotípicas se producen entre individuos de distintas especies de la comunidad. En el capítulo correspondiente a Comunidades trataremos estas interacciones. Se describirá el Efecto de Grupo y el Efecto de Masa como ejemplos de reacciones homotípicas, y todas las interacciones binarias como el parasitismo, la competencia, etc., como ejemplos de interacciones heterotípicas.
2.- Ambiente y organismos.
Cada organismo, cada especie, ocupa un hábitat que no es otra cosa que el lugar concreto en el que vive. ¿Por qué se encuentra ahí y no en otros lugares? Una de las respuestas posibles, quizás la más importante, es que ese lugar y no otros, posee las condiciones necesarias para satisfacer los requerimientos de ese organismo. Los factores del medio que pueden influir directamente sobre el organismo en cuestión, se denominan Factores Ecológicos. Puede ser de naturaleza abiótica (química: acidez del suelo, nutrientes, etc., o física: luz solar, temperatura,) o biótica (influencia de otros organismos). Si consideramos que todo organismo responde a una amplia variedad de factores ecológicos, cualquiera de ellos puede potencialmente, limitar su actividad biológica, es decir, su supervivencia, su crecimiento o su reproducción. Ese factor ecológico se transforma así, en factor limitante. Esto fue expresado por el botánico Justus von Liebieg (1803-1873) en su Ley del mínimo: “un organismo estará ausente en todos los lugares en que cualquiera de dichos factores esté por debajo del límite necesario”
Un factor puede ser limitante no sólo por carencia sino que también por exceso, por lo tanto, los organismos podrán vivir sólo dentro de un rango de valores para un determinado factor ecológico, desde un mínimo a un máximo soportable. Esto se conoce como la Ley de tolerancia de Shelford. Shelford la expresó así: “Un organismo sobrevive y se reproduce sólo dentro de un rango limitado de valores para cada una de sus dimensiones de nicho” El rango se conoce como Tolerancia ecológica o ambiental para ese factor.
Nicho Ecológico. Las definiciones más antiguas de nicho (J. Grinnell 1917; Ch. Elton, 1927) entendían nicho como una propiedad del ambiente o como el papel o función que desempeña un organismo en su ecosistema incluyendo actividades y relaciones. A partir de G. E. Hutchinson (1958) se le considera como una propiedad de la especie y está constituido por todas las variables (factores ecológicos) físicas y biológicas que afectan el buen funcionamiento de un organismo y que explican su distribución y abundancia. En todos los organismos los factores ecológicos son numerosos, por ello el nicho de Hutchinson es multidimensional, es un hipervolumen inimaginable debido a la multitud de ejes que se necesitan. Debemos recalcar que nicho así entendido es una propiedad de la especie, es decir, si en un lugar determinado no existe una especie significa que tampoco existe su nicho.
Cuando un organismo puede sobrevivir, crecer y reproducirse en unas condiciones ambientales concretas, decimos que está adaptado a esas condiciones. Cuando tiene una amplia tolerancia ecológica para un determinado factor se dice que es un organismo euri… (p.e., euritérmico = amplia tolerancia para la temperatura) o por el contrario, si tiene estrecha tolerancia será esteno… (p.e., estenotérmico).
Valencia ecológica se refiere a la capacidad de un organismo para distribuirse más o menos ampliamente soportando un juego más o menos amplio de combinaciones de factores ecológicos. Un organismo que tenga amplia tolerancia ecológica para todas sus dimensiones de nicho (euri… para todos los factores) tiene una valencia ecológica amplia, es un organismo eurioico y se encontrará ampliamente distribuido, es un organismo generalista y poco exigente. Por el contrario, un organismo estenoico tendrá una valencia ecológica estrecha, será un organismo raro, difícil de encontrar, especialista y muy exigente.
Preguntas de Repaso.
• ¿Qué se entiende por Población; Comunidad; Ecosistema y Biotopo?
• ¿Qué significa que el ecosistema sea: cibernético; abierto; completo y homogéneo?
• ¿A qué se denomina Acción; Reacción y Coacción cuando hablamos de relaciones al interior del ecosistema?
• ¿Qué diferencia hay entre factor ecológico y factor limitante?
• ¿Cuál es la diferencia entre nicho y nicho fundamental?
• ¿Por qué se dice que el nicho ecológico (fundamental) es un Hipervolumen?
• ¿Qué significa “Valencia Ecológica” y que un organismo sea eurioico?
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