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Factores abióticos y bióticos del ambiente influyen en eldesenvolvimiento de los individuos: Sobrevivir , crecer y reproducirse
MEDIO AMBIENTE
conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos o indirectos, en plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas
Conferencia de las Naciones Unidas sobre medio ambiente (Suecia, 1972)
Factores bióticos Factores abióticos
Factores evolutivos (o históricos) y ecológicos
�Factores que varían en espacio y tiempo, y a los cuales los organismos responden diferencialmente
¿Qué es una Condición? ¿Qué es un Recurso?
CONDICIONES & RECURSOS
Recursos
� Cantidades de alguna cosa que puede ser reducidopor la actividades de un organismo vivo durante sucrecimiento y desarrollo
� El uso de ese recurso por un organismo lo hacemenos disponible o hace indisponible para otrosorganismos
� Materiales inorgánicos (CO2, agua, oxígeno, macro y micronutrientes)
� Alimento
Recursos para una planta verde
Nutrientes minerales:● Macronutrientes (nitratos, fosfatos...)● Micronutrientes (cobre, manganeso, zinc, boro)
¿La radiación solar es un recurso?
Organismos como recursos alimenticios
Autótrofos:Plantas y algunas bacterias
Heterótrofos:● Descomponedores (hongos, bacterias y
detritívoros)● Parásitos● Herbívoros y ramoneadores● Depredadores
Es un recurso en sí mismo y contiene recursos.
¿Es un recurso el espacio?
• Son consumidos ;
• Generan competencia ;
• Se caracterizan por su abundancia y disponibilidad ;
• Proveen energía para las funciones vitales, sintetizar biomasa, despeñar actividades;
• Proveen materiales para construir las estructuras de los seres vivos;
• Satisfacen otras necesidades, como refugios, sitios de nidificación, etc.
Recursos (bióticos y abióticos): son las cosas que los organismos consumen para poder sobrevivir, crecer o reproducirse.
El uso por un organismo los hace no disponible para los otros.
Recursos
1) Esenciales
2) Sustituibles exactamente
3) Sustituibles complementarios
4) Antagónicos
5) Inhibidores
Sistema de clasificación de los recursos de Tilman(1982)
Recursos esenciales:
Isoclinas ortogonales
Ley del Mínimo de Liebig (1840)El crecimiento de las plantas está limitado por el elemento cuya concentración es inferior a un valor mínimo en términos de su necesidad, por debajo del cual no tiene lugar el crecimiento.
● Un recurso puede reemplazar al otro● No necesariamente son iguales
Si se consumen juntos es necesaria menor cantidad de cada uno.Ejemplos:● Trigo o avena para los pollos.● Nitrato y Amonio para las plantas● Carne de cebra o antílope para león.
Recursos Sustituibles:
Recursos sustituibles complementarios:
Para alcanzar el crecimiento si se consumen juntos los dos recursos es necesaria menor cantidad de cada uno y menor cantid ad total que si se consumen por separado.
Ejemplo: Humanos alimentándose de arvejas y arroz que proveen distintos aminoácidos, aumenta el contenido proteico del alimento.
Recursos antagonistas:
Al consumirse juntos la cantidad de cada uno es menor pero la cantidad total necesaria es mayor que si se consumen por separado.
Ejemplos: Recursos con compuestos tóxicos que actúan en forma sinérgica. Si se consumen por separado no producen efecto.
Son recursos esenciales que se vuelven inhibidores a altas concentraciones.
Recurso a un nivel pasa a una condición limitante (nutrientes que a altas concentraciones son tóxicos e inhiben el crecimiento).Ej.: Agua, luz, minerales para plantas.
Recursos inhibidores:
Condiciones
� Características (¿físico-químicas?) del ambiente que determinandonde puede un individuo sobrevivir, crecer y reproducirse.
� Pueden ser alteradas por las actividades de los organismos, pero no pueden ser consumidas ni agotadas.
� Humedad relativa� Temperatura� pH� Salinidad� Velocidad de la corriente (ambientes lóticos)� Estructura del suelo� Concentración de contaminantes
Factores abióticos
¿Depredación?
Ejemplos de cómo los organismos pueden “cambiar” las condiciones:
i. El movimiento de abejas aumenta la temperatura de la colmena
ii. El pisoteo de ganado cambia la aireación y compactación del suelo
iii. Las lombrices cambian la aireación del suelo
iv. Los árboles cambian las condiciones de insolación
v. Los desechos de los organismos cambian pH del agua
Recursos y condicionesCaracterísticas diferenciales
La adaptación de un organismo a su ambiente es exhibida por suhabilidad para funcionar entre algún límite superior e inferior en un
rango de condiciones ambientales
Ley ecológica de tolerancia (Shelford 1911)
Para cada factor ambiental, un organismo tiene un rango de tolerancia dentro del cual éste puede sobrevivir
Explica mucho de la distribución geográfica de las especies (pero ojo con los factores históricos!!)
Curva de respuesta de los individuos a distintas intensidades de un factor
Zon
a de
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Núm
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Rango de tolerancia
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demasiado ácido demasiado alcalino
Reproducción+
Crecimiento+
Supervivencia
supervivencia Gradiente ambiental
pero....... …..el rango de tolerancia puede no ser fijo
Las hembras en períodos reproductivos y de gestación, así como las crías pequeñas. Los juveniles, los ancianos y enfermos pueden mostrar rangos de tolerancia muy estrechos
Algunos principios de la "ley" de la tolerancia:
● Pueden tener un rango de tolerancia muy amplio para un factor y estrecho para otros.
● Cuando las condiciones no son óptimas para una especie respecto a un factor ecológico, los límites de tolerancia suelen reducirse también para otros factores.
Ejemplo: Cuando el nitrógeno del suelo es limitante, la resistencia del pasto a la sequía disminuye.
La forma de estas curvas permite distinguir dos grandes grupos de organismos:
● Especies estenoicas (esteno=estrecho): sensibles a cambios ambientales. Posibles indicadores ecológicos.● Especies eurioicas (euri=ancho): amplio rango de tolerancia ambiental.
Interacción de factores puede modificar los límites de tolerancia para cada factor tomado en forma independiente.
Los límites de tolerancia ante distintos factores no son realmente independientes entre sí.
Ejemplo: la estenotermia del ortóptero Podisma pedestris se manifiesta más en climas secos que en climas húmedos.
Distribución del ortóptero Podisma pedestris en función de la temperatura en julio y la aridez en ese mes
[N]
Hum
edad
[N]
Hum
edad
[P]
[N]
G. Evelyn Hutchinson (1903–1991)
CONCEPTO DE NICHO ECOLÓGICO
Espacio n-dimensional de condiciones y recursos donde un organismo puede vivir.(Hutchinson 1957)
Gradiente ambiental X
Gra
dien
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mbi
enta
l Y
Gradiente ambiental Z
Alta eficacia biológica
Baja eficacia biológica
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Largo de presa (mm)
Profundidad del agua (cm)
Tra
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Variable 2
Var
iabl
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Nicho fundamental
Nicho realizado
Nicho fundamental y nicho realizado
Recursos Condiciones
organismo
distribuciónabundancia
Adaptaciones
● Caracteres fenotípicos determinados genéticamente● Maximizan el éxito reproductivo a largo plazo● Bajo las condiciones y recursos de ese ambiente
Adaptaciones al ambiente
¿Qué es una adaptación?
Rasgos o características morfológicas, fisiológicas o comportamentales que aseguran el éxito de los organismos en un ambiente particular
Respuesta evolutiva de los organismos a la presión de selección ejercida por el medio ambiente
SELECCIÓN NATURAL
1) Variabilidad genética y reproducción. En una población no todos los individuos son iguales. Hay variabilidad fenotípica. Las diferencias pueden causar diferente sobrevida, reproducción o crecimiento;
2) Heredabilidad. Al menos parte de las diferencias son heredables, tienen base genética;
3) Crecimiento poblacional. Las poblaciones naturales pueden incrementarse a un ritmo geométrico, pero los recursos son limitantes;
4) Relación entre el rasgo y la eficacia biológica o “ fitness ” del individuo. Diferencias en el éxito reproductivo y/o supervivencia asociado a una variante;
5) Supervivencia y reproducción diferencial. Algunos individuos dejan mayor proporción de descendientes.
Requisitos para que actúe la selección natural:
Fitness o eficacia o aptitud biológica: Éxito reproductivo de un fenotipo.Es la contribución relativa de descendientes a las futuras generaciones. Noes un número absoluto y se mide por proporción de genes que quedan en el pool génico de la población.
Por ej.: En un ambiente, el fenotipo A es favorecido frente al fenotipo B . Es más apto, tiene mayor probabilidad de sobrevivir y dejar descendencia.Entonces, el A tiene mayor fitness que el B: proporcionalmente deja más descendientes.
Componentes del fitness :
1. Probabilidad de supervivencia en las etapas del ciclo de vida.2. Longevidad3. Éxito de apareamiento4. Número promedio de descendientes
Algunas definiciones………
La selección natural explica las adaptaciones. Estas adaptaciones surgen entonces de la interacción entre ambiente y los organismos.
Por ejemplo:
Hay animales que hibernan reduciendo su actividad en invierno para reducir su metabolismo y por ende el gasto energético (adaptación fisiológica).
Sin embargo, las soluciones evolutivas no son únicas…….
Otros animales en invierno migran para evitar los costos de limitado acceso al alimento y potencialmente alta mortalidad (adaptación comportamental)
Evolución convergente
Por ejemplo, adaptación a condición extrema de arid ez de las Plantas suculentas: gran capacidad de almacenar y absorber agua en los tejidos (raíces, hojas, tallos). En períodos de sequía pueden mantener su actividad.
Regla de Bergmann
Regla de Allen
¿Es la selección natural el único mecanismo por el cual surgen las adaptaciones?
Sapo partero(Alytes obstetricans)
Epigénesis
El desarrollo del embrión está pre-programado por instrucciones genéticas
Influencias ambientales (e.g., tempe-ratura, O2, fotoperíodo, etc.)
Modificación del fenotipo adulto via cambios en la expresión de los genes a largo plazo ADAPTACIÓN EPIGENÉTICA
Fasesensitiva
DESARROLLO
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