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La Ecología como herramienta para conservar el
Medio Ambiente y las Especies Animales
Presentado al profesor
Leonardo Mendieta Giraldo
Presentado por el alumno
Victor Manuel Vicu
Universidad de Caldas
Licenciatura en Biología y Química
Ecología
Manizales, septiembre del 2013
2
Página
Portada ___________________________________________________ 1
Indice ____________________________________________________ 2
Introducción _______________________________________________ 3
Evolución del universo y el sistema solar _________________________3
Composición de la tierra e historia de vida _______________________ 4
Concepto e importancia de la ecología ___________________________7
Ecología, medio ambiente y diversidad__________________________11
Condiciones ambientales y recursos ____________________________15
El medio ambiente y su influencia en la adaptación de las especies ___17
La ecología como base educativa ______________________________22
Comentario y relación del libro: Ecología de comunidades __________23
Conclusión ________________________________________________26
Bibliografía _______________________________________________28
3
Introducción Siendo el hombre una especie con gran poder de influencia que ha podido dejar y a la
vez construir historia, se nos hace posible utilizar los mecanismos necesarios para llegar a
numerosos conocimientos. Sería entonces importante analizar qué factores y que medios
influyen en la construcción de análisis, que conllevan a interpretar el conocimiento de nuestra
especie humana y la influencia que hemos tenido en los cambios ambientales.
En nuestros días, la ecología ha ido retroalimentándose adquiriendo gran importancia para el
vínculo que existe, entre seres vivos y las funciones que desempeñan para adaptarse en su
entorno, permitiendo así la comprensión de factores ambientales y el comportamiento de
muchas especies animales. Una de las grandes ciencias que permite desarrollar claramente estas
relaciones, es la ecología, centrándose ella en las interacciones de los seres vivos y su medio
ambiente. En este documento plasmaré las herramientas sobre estos dos principales factores, ya
que causa gran asombro el analizar cómo las distintas ramas que la componen y el estudio
minucioso de éstas nos ayudan a comprender el maravilloso mundo que nos rodea. Empezaré
por lo más elemental que es la historia del universo, la tierra y la vida e iremos viendo cómo la
ecología poco a poco nos ayudó a comprender comportamientos y características que nos
sirven para conservar el medio ambiente y las especies animales. Posteriormente identificaré
algunas características de los temas vistos en clase de ecología, como el medio ambiente, las
condiciones ambientales y recursos, entre otros. Por último, haré un análisis sobre la enseñanza
de la ecología en las aulas y realizaré un comentario de la lectura Ecología de Comunidades
(Jaksic, F., & Marone. L., 2001)6 dándole un enfoque relacionado con la temática que
desarrollaremos.
Evolución del universo y el sistema solar A través de los años nos hemos sentido atraídos por grandes cuestionamientos que rigen
tanto nuestro planeta tierra, como el universo en el cual estamos. Nos hemos visto en la
necesidad de construir hipótesis, teorías o simples argumentos que puedan conocerse o
describir nuestras curiosidades. Es así como mediante estos planteamientos, surgen las teorías
de la creación del Universo, como la teoría inflacionaria, teoría del universo oscilante, teoría
4
del estado estacionario, entre otras; pero la más importante y aceptada en la actualidad, es la
teoría del Big-Bang, o la teoría de la gran explosión. Supone que hace unos 14.000 y 15.000
millones de años, toda la materia del Universo, estaba concentrada en una zona
extraordinariamente pequeña, hasta que explotó en un violento evento a partir de la cuál
comenzó e expandirse. Toda esa materia, comprimida y contenida en un único lugar, fue
impulsada tras la explosión, y a acumularse en diferentes partes. En esa expansión, la materia
se fue agrupando para dar lugar a las primeras estrellas y galaxias, formando así lo que
conocemos como el Universo. Esta explosión trata de explicar el origen del Universo y su
desarrollo posterior a partir de una singularidad espacio temporal, la cual sucedió hace
aproximadamente unos 5000 millones de años8. La teoría que describe la creación de nuestro
sistema solar y nuestro planeta es conocida como la teoría nebular que afirma que después de la
gran explosión del big-bang , los gases primitivos se contrajeron y se enfriaron bajo el efecto de
las fuerzas de gravitación, formando un disco plano y dotado de una rotación rápida y el núcleo
central se hizo cada vez más grande. Debido al aumento de la velocidad de rotación aparecieron
fuerzas centrífugas que formaron los planetas. La baja velocidad de rotación del Sol no podía
explicarse. La versión moderna de esta teoría asume que la condensación central contiene
granos de polvo sólido que crean roce en el gas al condensarse el centro. Finalmente, luego de
que el núcleo ha sido frenado, su temperatura aumenta, y el polvo es evaporado. El centro que
rota lentamente se convierte en el Sol. Los planetas se forman a partir de la nube, que rota más
velozmente. (Kant & Laplace 1796).
Composición de la tierra e historia de vida
Al igual que las teorías sobre el origen del Universo, existen teorías que configuran los
cuadros científicos sobre el origen y la composición de la tierra. Vemos que tan importantes se
convierten los cuestionamientos que nos hacemos nosotros, la gran especie humana. Se han
encontrado numerosas fuentes que explican estos interrogantes: el origen bíblico explica que
Dios flotaba en medio del caos, y que por su voluntad, fueron apareciendo la luz, el sol, las
estrellas, el cielo, los océanos y los seres vivos, creándolos durante siete días. La formación
Hindú explica que antes solo había un océano infinito donde flotaba una flor de la que nació
5
Brahma, y solo mencionó cada uno de los elementos hasta que fueron apareciendo. Sin
mencionar otras teorías que de una u otra manera ha tenido grandes aportes a la explicación de
nuestro planeta tierra, empezando por los conceptos e importancia que tiene en nuestro papel
como individuo y ente mutuante de la civilización. El planeta tierra es el hogar de millones de
especies incluyendo los seres humanos y actualmente el único cuerpo astronómico donde se
conoce la existencia de vida. La atmósfera y otras condiciones abióticas han sido alteradas
significativamente por la biosfera del planeta, favoreciendo la proliferación de organismos
aerobios, así como la formación de una capa de ozono que junto con el campo magnético
terrestre bloquean la radiación solar dañina, permitiendo así la vida en la Tierra. Las
propiedades físicas de la Tierra, la historia geológica y su órbita han permitido que la vida siga
existiendo. Se estima que el planeta seguirá siendo capaz de sustentar vida durante otros 500
millones de años, ya que según las previsiones actuales, pasado ese tiempo la creciente
luminosidad del Sol terminará causando la extinción de la biosfera.3
La superficie terrestre o corteza está dividida en varias placas tectónicas que se deslizan sobre
el magma durante periodos de varios millones de años. La superficie está cubierta por
continentes e islas, estos poseen varios lagos, ríos y otras fuentes de agua, que junto con los
océanos de agua salada que representan cerca del 71% de la superficie construyen la hidrosfera.
No se conoce ningún otro planeta con este equilibrio de agua líquida, que es indispensable para
cualquier tipo de vida conocida. Los polos de la Tierra están cubiertos en su mayoría de hielo
sólido (Indlandsis de la Antártida) o de banquisas (casquete polar ártico). El interior del planeta
es geológicamente activo, con una gruesa capa de manto relativamente sólido, un núcleo
externo líquido que genera un campo magnético, y un núcleo de hierro sólido interior
aproximadamente del 88%.10
Respecto a la historia de la vida tomaremos el mismo enfoque evolutivo que se ha venido
describiendo ya que como bien se sabe hay varios tipos de teorías sobre el misma como la
teoría creacionista, teológicas entre otras. Indagando sobre fuentes que nos lleven a describir
este fundamento obtenemos que los detalles del origen de la vida se desconozcan, aunque se
han establecido unos principios generales. Aunque siguiendo el mismo orden de ideas
6
encontramos dos teorías sobre el origen de la vida. La primera defiende la hipótesis de la
"panspermia", y sugiere que la materia orgánica pudo haber llegado a la Tierra desde el
espacio, mientras que otros argumentan que tuvo origen terrestre. En cambio, es similar el
mecanismo por el cual la vida surgió.3
Así como hemos empezado de manera generalizada explicando las teorías del origen del
Universo y la composición del planeta tierra, también plantearé versiones acerca de la
evolución de la vida. Como todos los anteriores planteamientos, hay hipótesis no tan científicas
y son consideradas por lo tanto más idealistas. La vida surgió en la Tierra quizás hace unos
4000 millones de años, aunque el cálculo de cuando comenzó es bastante especulativo.
Generada por la energía química de la joven Tierra, surgió una molécula (o varias) que poseía
la capacidad de hacer copias similares a ella misma; La naturaleza de esta molécula se
desconoce; Esta ha sido reemplazada en funciones, a lo largo del tiempo, por el actual
replicador: el ADN. Haciendo copias de sí mismo, el replicador funcionaba con exactitud, pero
algunas copias contenían algún error. Si este cambio destruía la capacidad de hacer nuevas
copias, no podía hacer más y se extinguía. De otra manera, algunos cambios harían más rápida
o mejor la réplica: esta variedad llegaría a ser numerosa y exitosa. A medida que aumentaba la
materia viva, la "comida" iba agotándose, y las cadenas explotarían nuevos materiales, o quizás
detenía el progreso de otras «cadenas» y recogía sus recursos, llegando a ser más numerosas.10
Se han propuesto varios modelos para explicar cómo podría desarrollarse el replicador. Se han
propuesto diferentes cadenas, incluidas algunas como las proteínas modernas, ácidos nucleicos,
fosfolípidos, cristales, o incluso sistemas cuánticos. Actualmente no hay forma de determinar
cuál de estos modelos pudo ser el originario de la vida en la Tierra. Una de las teorías más
antiguas, en la cual se ha estado trabajando minuciosamente, puede servir como ejemplo para
saber cómo podría haber ocurrido. La gran energía de los volcanes, rayos, y la radiación
ultravioleta podrían haber ayudado a desencadenar las reacciones químicas produciendo
moléculas más complejas a partir de compuestos simples como el metano y el amoníaco. Entre
estos compuestos orgánicos simples estarían los bloques con los que se construiría la vida.
7
A medida que aumentaba esta "sopa orgánica", las diferentes moléculas reaccionaban unas con
otras, obteniendo moléculas más complejas. La presencia de ciertas moléculas podría aumentar
la velocidad de reacción. Esto continuó durante bastante tiempo, con reacciones más o menos
aleatorias, hasta que se creó una nueva molécula: el «replicador». Este tenía la extraña
propiedad de promover reacciones químicas para conseguir una copia de sí mismo, con lo que
comenzó realmente la evolución. Se han postulado otras teorías del replicador. En cualquier
caso, el ADN ha reemplazado al replicador. Toda la vida conocida (excepto algunos virus y
priones) usan el ADN como su replicador, de forma casi idéntica.11,5
Concepto e importancia de la ecología
Sin duda alguna los campos que hacen parte de la evolución del Universo, son las relaciones
constantes entre los seres vivos y el medio ambiente, agrupándolos en una gran ciencia: la
ecología. Poco a poco hemos visto necesario adquirir un compromiso frente al entorno que nos
rodea y el comportamiento que tenemos en éste. Tenemos la capacidad de ser libres,
racionales, y con múltiples capacidades para hacer y crear conciencia de las problemáticas que
hemos traído hoy en día; pero no solo en problemáticas debemos hacer énfasis, debemos pensar
en cómo evitar el daño y las soluciones a lo que ya hemos hecho, empezando por promover
numerosos procesos comunicativos, informando, analizando e integrando; pero aún más
importante, construir reconocimientos de libertad, uso, y conciencia frente al medio ambiente.
La ecología está compuesta por la palabra griega okologie (oikos = casa, vivienda, hogar; logos
= estudio, ciencia) es decir estudio de los hogares, hogares en los que se crean las condiciones
de los seres vivos, a nivel de especie, población, comunidad, y entre éstos el ambiente que
habitamos. La ecología es muy importante para la conservación de nuestro planeta ya que nos
permite conocer los problemas que han existido, que existan y que existirán en él para así
combatirlos.
8
La ecología tiene que ver con todo lo relacionado con la "salud" del planeta, es decir: aguas
limpias, incendios, cambio climático, sustancias tóxicas, centrales nucleares, alimentos
transgénicos, consumismo, interacción y adaptación de especies animales y plantas, etc.
Es importante cuidar nuestro ambiente, nuestro mundo para mejorar nuestro presente, nuestra
vida, nuestro futuro y el de nuestros descendientes. De igual forma es muy triste que por causa
de la contaminación global se hayan perdido tantas especies animales y vegetales al igual que
gran parte de territorio a nivel mundial el cual como pudimos observar el costo a nuestro
sistema solar y a nuestro planeta muchos años de evolución.13
La ecología es de suma importancia ya que a través del estudio del hábitat de los organismos
que la habitan se puede tener un mayor conocimiento de nosotros y de otras especies, ya que
gracias a esta ciencia se pueden aprovechar mejor los recursos que la naturaleza nos provee,
además el conocimiento de esta rama nos da la posibilidad, de conservar nuestro medio de
subsistencia ya que nos da bases o ideas de cuidar nuestro entorno para seguir enriqueciéndolo,
ya que el ambiente con el que interactuamos es importante para sobrevivir.13
Necesitamos realizar trabajos en los que históricamente podamos entender el papel que
jugamos como seres humanos; solo así será posible comprender conceptos y dimensionar
acerca de lo que hemos cambiado; será posible observar, conocer y construir sociedades que
nos permitan tener una nueva búsqueda y entendimiento de la vida. La visión integradora de la
ecología plantea que es el estudio científico de los procesos que influyen la distribución y
abundancia de los organismos, así como las interacciones entre éstos y la transformación de los
flujos de energía,7 estas pautas nos sirven para establecer las causas de algunos factores como
la migración de aves, la escasez de una especie, recrear ambientes para salvar otras especies,
que tanto nos afecta, la tecnología, la contaminación, las industrias y que hay que hacer para
contrarrestar esto, además de hacernos ver las consecuencias de dañar nuestro ambiente ya que
nuestra fisiología está adaptada para un tipo de ambiente, pues la destrucción de éste genera la
destrucción de otros.11 Está claro que como seres humanos somos muy inteligentes, pero no lo
suficiente para entender la problemática socio-ambiental, de la cual hemos ocasionado
desastres afectando tanto nuestra vida humana, como animal, ambiental y natural. Desastres
9
como la contaminación, la inestabilidad, la desaparición de más de la mitad de las especies de
animales que existían, la contaminación del agua evitando que sea procesada y purificada para
que pueda llegar a nuestros hogares y podamos utilizarla sin ningún inconveniente, y la
destrucción de bosques entre otros, afectando la protección del espacio, los recursos, y de los
procesos de formación en la sociedad.
Debido a constantes participaciones por mejorar las problemáticas, los valores, la
responsabilidad, y la supervivencia, la ecología se ha dividido distintas ramas según las
necesidades que han ido surgiendo para la investigación de algunas disciplinas específicas, en
este documento haré una breve descripción de las más importantes:
La ecología microbiana es la rama de la ecología que estudia a los microorganismos en su
ambiente natural. Los mecanismos que mantienen la diversidad microbiana de la biosfera son la
base de la dinámica de los ecosistemas terrestres, acuáticos y aéreos. La diversidad microbiana
del suelo es la causa de la fertilidad del mismo.
La ecología matemática se dedica a la aplicación de los teoremas y métodos matemáticos a los
problemas de la relación de los seres vivos con su medio y es, por tanto, una rama de la
biología. Esta disciplina provee de la base formal para la enunciación de gran parte de la
ecología teórica
La ecología urbana es una disciplina cuyo objeto de estudio son las interrelaciones entre los
habitantes de una aglomeración urbana y sus múltiples interacciones con el ambiente.
La ecología de la recreación es el estudio científico de las relaciones ecológicas entre el ser
humano y la naturaleza dentro de un contexto recreativo. Los estudios preliminares se centraron
principalmente en los impactos de los visitantes en áreas naturales.
La ecología del paisaje es una disciplina que estudia los paisajes naturales prestando especial
atención a los grupos humanos como agentes transformadores de la dinámica físico-ecológica
de éstos.
10
La limnología es la rama de la ecología que se centra en el estudio de los sistemas acuáticos
continentales: ríos, lagos, lagunas, etcétera.
La dendroecología se centra en el estudio de la ecología de los árboles y la importancia de
vegetales leñosos en aspectos estructurales de la madera.
La ecología regional es una disciplina que estudia los procesos ecosistémicos como el flujo de
energía, el ciclo de la materia o la producción de gases de invernadero a escala de paisaje
regional o bioma. 9
“Si no podemos hacer nada para cambiar el pasado, hagamos algo en el presente para
mejorar el futuro” Grupo desmadrados.
11
Ha sido sobresaliente la división de esta gran ciencia, ayudando al desarrollo e importancia de
proteger la naturaleza y generar compromisos en nosotros como seres humanos y entes de
gestión hacia una calidad de vida, incorporando así conceptos básicos y otros elementos
fundamentales para la protección y conservación del medio ambiente.
Ecología, medio ambiente y diversidad
Existen múltiples maneras de entender las relaciones socio-ambientales que existen
entre el hombre y la naturaleza, llegando a comprender la importancia y el rol fundamental de
lo que observamos alrededor. He mencionado que la ecología interviene en lo relacionado con
la salud de nuestro planeta y todo lo que afecta a su evolución natural, es decir aguas
contaminadas, incendios forestales, cambios climáticos, sustancias tóxicas, centrales nucleares,
y otros.
Si recordamos un poco la última catástrofe que recibió nuestro planeta con la explosión de la
central nuclear de Japón en la cual cientos de elementos químicos fueron expuestos en grandes
cantidades a nuestra capa de ozono como el uranio y el plutonio han generado alteraciones
tanto en nuestro planeta como en el orden genético del hombre, ocasionando graves
enfermedades a corto y largo plazo. Todos estos elementos desechados por la industria afectan
a nuestra capa de ozono ocasionando fuertes lesiones a nuestro planeta como lo es el
calentamiento global. No obstante, cabe recordar que nuestro planeta consta de muchísimas
otras plantas nucleares y fabricas contaminantes.
La ecología como ciencia ha estado por muchos años y se ha mantenido allí presente, la
cuestión es que ahora un poco conscientes del gran daño que hemos generado sobre nuestro
planeta, parece que una parte de los hombres pretenden evitar y remediar el daño causado con
métodos y medios preventivos que se prevén e imparten mediante la toma de conciencia sobre
los daños ecológicos. Por ejemplo: desde un punto de vista más básico, a nivel escolar y
12
universitario podemos observar la implementación y la enseñanza de la ecología como
disciplina científica en algunas instituciones educativas.
En un principio el llamado fundador de la ecología, Haeckle, entendía por ecología a la ciencia
que estudia las relaciones de los seres vivos con su ambiente, pero más tarde amplió esta
definición al estudio de las características del medio, que también incluye el transporte de
materia y energía y su transformación por las comunidades biológicas.7
Existen organismos los cuales tienen la capacidad de desempeñar funciones que muestran una
estrecha relación entre el medio ambiente y el comportamiento que se ocasionan en éste. Cada
organismo a su vez pertenece a una comunidad, agrupación que se compone por una estructura,
vías energéticas, los nutrientes y productos químicos que se atraviesan por ellas, permitiendo
diversidad en su formación ambiental. Se produce entonces una conceptualización de la vida,
que nunca imaginamos era posible en otras cosas ajenas a nosotros los seres humanos; hemos
visto como en cualquier lugar, existen mecanismos que hacen parte de nuestra relación,
reproducción y sostenibilidad en el hábitat.
Un principio central de la ecología es que cada organismo vivo tiene una relación permanente y
continua con todos los demás elementos que componen su entorno. La suma total de la
interacción de los organismos vivos (la biocenosis) y su medio no viviente (biotopo) en una
zona que se denomina un ecosistema. Los estudios de los ecosistemas por lo general se centran
en la circulación de la energía y la materia a través del sistema.7
Los organismos como materia que privilegia a los ecosistemas, permiten que se generen
factores de cambio y diversas relaciones entre hombre-naturaleza. Casi todos los ecosistemas
funcionan con energía del sol capturada por los productores primarios a través de la
fotosíntesis. Esta energía fluye a través de la cadena alimentaria a los consumidores primarios
(herbívoros que comen y digieren las plantas), y los consumidores secundarios y terciaria (ya
sea omnívoros o carnívoros). La energía se pierde a los organismos vivos cuando se utiliza por
los organismos para hacer el trabajo, o se pierde como calor residual. De acuerdo a
13
complejidades e interacciones que existen en el medio ambiente, muchos ecólogos afirman que
la ecología puede ser estudiada en varios niveles o escalas:
Ecología
Se estudia mediante
Organismo
Son las interacciones de un ser vivo dado con las condiciones
abióticas directas que lo
rodean.
Población
Son los organismos de
la misma especie
Comunidad
Son los grupos de poblaciones de diferentes
especies
Ecosistema
Interacciones de una comunidad biótica con los
flujos de materia y energía que
tienen lugar en ella.
Biosfera
Es el conjunto de todos los seres vivos conocidos.
La lluvia: es necesaria para el
crecimiento vegetal, pero en exceso provoca ahogamiento de
las plantas.
El viento: sirve para dispersión de polen y semillas, proceso benéfico
para la vegetación, pero en demasía provoca erosión.
La nieve: quema las plantas. pero puede fructificar, algunos tipos de vegetación como la araucaria que
requieren un golpe de frío.
La luz del sol: es fundamental en la
fotosíntesis, ll calor es necesario pero en exceso genera
sequía, y ésta, esterilidad de la
tierra. 8
Estos conjuntos se pueden ver afectados por
factores como el clima el cual establece
algunas características como:
14
Por otra parte este conjunto presenta algunas interacciones, que presentan en ocasiones
beneficio para los distintos organismos o comunidades, no obstante cabe destacar la interacción
de cadena trófica, también llamada red trófica, la cual son una serie de cadenas alimentarias
íntimamente relacionadas por las que circulan energía y materiales en un ecosistema. Se
entiende por cadena alimentaria cada una de las relaciones alimenticias que se establecen de
forma lineal entre organismos que pertenecen a distintos niveles tróficos. La cadena trófica está
dividida en dos grandes categorías: la cadena o red de pastoreo, que se inicia con las plantas
verdes, algas o plancton que realiza la fotosíntesis, y la cadena o red de detritos que comienza
con los detritos orgánicos. Estas redes están formadas por cadenas alimentarias independientes.
En la red de pastoreo, los materiales pasan desde las plantas a los consumidores de plantas
(herbívoros) y de éstos a los consumidores de carne (carnívoros). En la red de detritos, los
materiales pasan desde las plantas y sustancias animales a las bacterias y a los hongos
(descomponedores), y de éstos a los que se alimentan de detritos (detritívoros) y de ellos a sus
depredadores (carnívoros).1,9
Por lo general, entre las cadenas tróficas existen muchas interconexiones; por ejemplo, los
hongos que descomponen la materia en una red de detritos pueden dar origen a setas que son
consumidas por ardillas, ratones y ciervos en una red de pastoreo. Los petirrojos son
omnívoros, es decir, consumen plantas y animales, y por esta razón están presentes en las redes
de pastoreo y de detritos. Los petirrojos se suelen alimentar de lombrices de tierra que son
detritívoras y se alimentan de hojas en estado de putrefacción.9
De estas interacciones nace el concepto de flujo de energía; las plantas verdes u otros
organismos que realizan la fotosíntesis utilizan la energía solar para elaborar hidratos de
carbono para sus propias necesidades. La mayor parte de esta energía química se procesa en el
metabolismo y se pierde en forma de calor en la respiración. Las plantas convierten la energía
restante en biomasa sobre el suelo como tejido leñoso y herbáceo y, bajo éste, como raíces. Por
último, este material, que es energía almacenada, se transfiere al segundo nivel trófico que
comprende los herbívoros que pastan, los descomponedores y los que se alimentan de detritos.
15
Si bien, la mayor parte de la energía asimilada en el segundo nivel trófico se pierde de nuevo en
forma de calor en la respiración, una porción se convierte en biomasa. En cada nivel trófico los
organismos convierten en biomasa menos energía de la que reciben. Por lo tanto, cuantos más
pasos se produzcan entre el productor y el consumidor final queda menos energía disponible.
Rara vez existen más de cuatro o cinco niveles en una cadena trófica. Con el tiempo, toda la
energía que fluye a través de los niveles tróficos se pierde en forma de calor.5
La materia es incorporada a los organismos vivos por los productores primarios. Las plantas
fotosintetizadoras fijan el carbono a partir del dióxido de carbono y del nitrógeno de la
atmósfera o nitratos presentes en el suelo para producir aminoácidos. Gran parte de los
contenidos de carbono y nitrógeno en los ecosistemas es creado por las instalaciones de ese
tipo, y luego se consume por los consumidores secundarios y terciarios y se incorporan en sí
mismos. Los nutrientes son generalmente devueltos a los ecosistemas a través de la
descomposición. Todo el movimiento de los productos químicos en un ecosistema que se
denomina un ciclo biogeoquímico, e incluye el ciclo del carbono y del nitrógeno.4
Los ecosistemas de cualquier tamaño se pueden estudiar, por ejemplo, una roca y la vida de las
plantas que crecen en ella puede ser considerada un ecosistema. Esta roca puede estar dentro de
un llano, con muchas de estas rocas, hierbas pequeñas, y animales que pastorean - también un
ecosistema-. Este puede ser simple en la tundra, que también es un ecosistema (aunque una vez
que son de este tamaño, por lo general se denomina ecozonas o biomas). De hecho, toda la
superficie terrestre de la Tierra, toda la materia que lo compone, el aire que está directamente
encima de éste, y todos los organismos vivos que viven dentro de ella pueden ser considerados
como un solo, gran ecosistema.4
Condiciones ambientales y recursos
La naturaleza presenta necesidades que hace posible que como seres humanos, podamos
interactuar para generar otros cambios. Es así como se presentan procesos en la naturaleza,
16
viendo como la materia pasa a formar parte de algo nuevo en un ecosistema, permitiendo que
exista un acercamiento de protección humana, como vemos en las conexiones entre las especies
que han ido evolucionado formando un papel en la cadena alimentaria.
Hay tres categorías de organismos:
Productores o Autótrofos: Generalmente las plantas o las cianobacterias que son
capaces de fotosintetizar pero podrían ser otros organismos tales como las bacterias
cerca de los respiraderos del océano que son capaces de quimiosintetizar.
Consumidores o Heterótrofos: Animales, que pueden ser consumidores primarios
(herbívoros), o consumidores secundarios o terciarios (carnívoros y omnívoros).
Descomponedores o detritívoros: Bacterias, hongos, e insectos que degradan la
materia orgánica de todos los tipos y restauran los alimentos al ambiente. Entonces los
productores consumirán los alimentos, terminando el ciclo.7
Las relaciones mencionadas forman secuencias, en las cuales cada individuo consume al
precedente y es consumido por el siguiente, lo que se llama cadenas alimentarias o las redes del
alimento. En una red de alimento habrá pocos organismos en cada nivel sigue los
acoplamientos de la red encima de la cadena, formando una pirámide.7
Estos conceptos llevan a la idea de biomasa, (la materia viva total en un ecosistema), de la
productividad primaria (el aumento en compuestos orgánicos), y de la productividad secundaria
(la materia viva producida por los consumidores y los descomponedores en un rato dado). Estas
dos ideas pasadas son dominantes, puesto que permiten evaluar la capacidad de carga, el
número de organismos que se pueden apoyar por un ecosistema dado. En ninguna red del
alimento se transfiere totalmente la energía contenida en el nivel de los productores a los
consumidores. Se pierden ascendentes cuanta más alta es la cadena, mayor la energía y los
recursos. Así, puramente de una energía y desde el punto de vista del alimento es más eficiente
para que los seres humanos sean consumidores primarios (subsistir de vehículos, de granos, de
las legumbres, de la fruta, etc.) que consumidores secundarios (herbívoros consumidores,
17
omnívoros, o sus productos), y aún más que sean consumidores terciarios (carnívoros
consumidores, omnívoros, o sus productos). Un ecosistema es inestable cuando sobra la
capacidad de carga y se estima que la mitad de la producción primaria puede ocurrir en tierra, y
el resto en el océano.9
Los bosques contienen biomasas densas y muy productivas.
Sabanas, praderas, y pantanos contienen biomasas menos densas, pero es productiva.
Estos representan a las mayores partes de las que dependen el alimento humano.
Ecosistemas extremos en las áreas con climas más extremos: desiertos y semidesiertos,
tundra, prados alpestres y estepas, tienen biomasas muy escasas y baja productividad.
Finalmente, los ecosistemas del agua marina y dulce contiene biomasas muy escasas.9
Los ecosistemas difieren en su biomasa (carbón de los gramos por metro cuadrado) y la
productividad (carbón de los gramos por metro cuadrado por día). Los ecosistemas se
comparan a menudo en base de su volumen de ventas (cociente de la producción) o del tiempo
del volumen de ventas que sean los recíprocos del volumen de ventas. Las acciones humanas
durante los últimos siglos han reducido seriamente la cantidad de la tierra cubierta por los
bosques (tala de árboles), y han aumentado agroecosistemas. En últimas décadas ha ocurrido un
aumento en las áreas ocupadas por ecosistemas extremos, como en el caso de la
desertificación.9
El medio ambiente y su influencia en la adaptación de las especies
En este apartado del documento trataremos un tema que es clave en la comprensión de
la ecología como herramienta de supervivencia para los seres vivos.
La adaptación es primordialmente un proceso de selección, para Darwin, la esencia de la
selección natural fueron las modificaciones extremadamente pequeñas en la estructura o
hábitos de un individuo, las cuales a menudo le dan una ventaja sobre los otros.
18
El principio de la selección natural está basado en dos premisas: Primero, la variación
fenotípica (heredable) existente entre los miembros de una especie; algunas de estas variaciones
son más útiles que otras al permitir que los individuos que las poseen las utilicen y se adapten a
su medio ambiente más efectivamente. Segundo, los organismos que están mejor adaptados a
su medio ambiente tienden a procrear más que aquellos que no lo están. Así, la proporción de
individuos en una población posee variaciones útiles que se incrementan a través que pasa el
tiempo.1
Tres procesos actúan sobre el desarrollo de las especies: la información genética, el medio
ambiente y los accidentes aleatorios o interacciones del desarrollo. La perturbación en las vías
del desarrollo ocasiona cambios debido a eventos internos aleatorios, así, individuos
genéticamente idénticos criados en medios ambientes idénticos, pueden exhibir diferentes
genotipos.2
La diversidad de organismos, son el producto de tres influencias evolutivas: la adaptación, el
azar y la historia, las cuales no son excluyentes, y todas pueden influir simultáneamente a un
linaje particular, de donde se define que la adaptación fue considerada como la única influencia
sobre la evolución, y algunos biólogos invocaron a la selección natural para explicar casi
cualquier diferencia fenotípica. Las afirmaciones no sustentadas, de que la adaptación es la
causa de toda la diversidad biológica, han inducido a los investigadores a ofrecer dos causas
alternativas, el azar y la historia, que en un momento dado pueden explicar cualquier diferencia
fenotípica.2
Por otra parte cabe destacar que los efectos del azar incluyen la mutación y la variabilidad
genética, las cuales gobiernan la apariencia estocástica y la fijación de rasgos nuevos. El azar se
presenta en el contexto de los rasgos genéticos moleculares que son selectivamente neutrales,
sin embargo, el azar es importante para la evolución fenotípica, ya que las mutaciones
benéficas surgen aleatoriamente y se pueden perder rápidamente, aún después de aparecer en
grandes poblaciones. La historia puede restringir o promover resultados evolutivos particulares
de acuerdo con la integración y el desarrollo genético del fenotipo ancestral. Desde esta
perspectiva, el conjunto de adaptaciones se limita severamente por la constitución hereditaria,
19
de tal forma que en cualquier momento de la evolución, es accidental, puesto que se genera al
azar sobre los eventos principales, los históricos.2
Desde una perspectiva evolutiva, la selección natural desarrolla genotipos que están altamente
adaptados a su medio ambiente, debido a que los fenotipos más adaptados pueden predominar,
a lo que se le denomina “homeostasis genética”, la cual es una propiedad de una población que
equilibra su composición genética y su resistencia a los cambios súbitos. La habilidad para
mantener esta composición conduce a un balance óptimo relativo con el medio ambiente en el
cual vive la población (Newman, 1994). Muchas poblaciones, experimentan períodos diurnos,
nocturnos o temporales, y condiciones climáticas adversas, en las cuales, la adaptación
involucra la presencia de relojes biológicos u otro tipo de sistemas de medida del tiempo. La
expresión de tales respuestas rítmicas es mediada a través de los sistemas nervioso y endocrino,
que pueden permitirle a los organismos evadir el estrés. Las condiciones desfavorables pueden
ser también no cíclicas y de esta forma no proporcionar un sistema de alarma que permita
alteraciones fisiológicas y de comportamiento. Así, en estos eventos, pueden ocurrir los
cambios evolutivos principales, incluyendo la extinción de las especies, que son a menudo
descritas como crisis ecológicas.2
Los organismos que viven en medios ambientes extremos, tienen probabilidades de exhibir
claros ejemplos de adaptación evolutiva, debido presumiblemente, a su intenso pasado de
presión y selección. La adaptación es la mayor eficiencia ecológico-fisiológica alcanzada por
algunos miembros de una población. Para que un carácter sea considerado como una
adaptación, debe haberse desarrollado en respuesta a un agente selectivo específico.
Además, una adaptación es una variante fenotípica que resulta de un conjunto específico de
variantes en un medio ambiente definido.9
En algunos organismos, cuando los programas genéticos alternativos se activan durante el
desarrollo y los cambios mediados por el medio ambiente son irreversibles, se presenta un
cambio conocido como “conversión en el desarrollo”. Este cambio, puede distinguirse de los
procesos como la aclimatación, porque en este último los programas de desarrollo y genético
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no se alteran y tanto la aclimatación como la conversión en el desarrollo, representan ejemplos
de plasticidad fenotípica, donde el medio ambiente juega dos papeles en el proceso evolutivo:
En primer lugar, establece las relaciones entre el fenotipo de un individuo y la aptitud de su
función. En segundo lugar, el medio ambiente interactúa con los procesos del desarrollo y juega
un papel en la determinación del fenotipo. La interacción es llamada plasticidad fenotípica y es
el cambio en la expresión fenotípica de un genotipo en función del medio ambiente.7,1
La plasticidad fenotípica se ha definido como la extensión en la cual el medio ambiente
modifica al fenotipo, alterando en el organismo su fisiología y morfología en respuesta a
cambios en las condiciones del medio ambiente. La plasticidad es la propiedad del sistema
nervioso que le permite modificar su respuesta para un estímulo alterado, la cual sugiere
mecanismos moleculares neuronales que pueden unir en el fenotipo a largo plazo, estímulos o
alteraciones.9
De manera general, el término estrés se ha usado en el campo de la fisiología para denotar lo
contrario a bienestar, en una escala continua, en donde el bienestar ocupa el primer extremo y
el estrés el segundo.6
El término estrés denota tanto la magnitud de fuerzas externas al sistema corporal que tienden a
modificar su estado basal, como el desplazamiento interno que el organismo sufre a partir de
este estado, por causa de la aplicación de estas fuerzas.
Un estresor es el agente que ocasiona el estrés, es decir, los agentes o demandas que evocan la
respuesta patrón del estrés. Estos agentes no son exclusivamente de naturaleza física, ya que las
emociones como el odio, el enojo y el temor, también ocasionan cambios característicos del
síndrome del estrés. De hecho, la estimulación psicológica es uno de sus más frecuentes
activadores. Además, todas las enfermedades causan cierto estrés debido a que impone
demandas sobre los organismos para su adaptación.7
El estrés puede ser climático, como el frío o calor; nutricional, debido a la privación de agua o
alimento; social, a causa de un bajo rango en el orden social; por patógenos o toxinas.
21
Se señala, que puede verse al medio ambiente como un conjunto de interacción, que en un
sentido amplio, puede incluir todas las condiciones en las cuales viven los seres vivos
(temperatura, luz, medio ambiente social y medio ambiente conductual), así, como aquellos
factores internos (enfermedades, microorganismos, toxinas). En términos ecológicos, el estrés
resulta cuando los factores físicos, químicos y/o bióticos llevan a un organismo más allá de los
límites de su nicho fundamental. Así, los animales que viven en hábitat físico/químico
estresantes, tales como aquellos que viven en el límite de sus rangos geográficos, proporcionan
modelos de sistemas, mediante los cuales podemos examinar los mecanismos que definen los
nichos fundamentales de éstas especies.6
El medio ambiente es un conjunto de factores cambiantes a los cuales el organismo debe
adaptarse, para evitar que esas fluctuaciones le produzcan alguna alteración que pueda
dañarlos. Las reacciones fisiológicas coordinadas que mantienen a la mayoría de los sistemas
en el cuerpo son demasiado complejos, y tan peculiares para los organismos vivos, que el
término homeostasis es el que mejor los describe; Igualmente el ajuste al estrés induce un
amplio rango de cambios neuroendocrinos, psicológicos y de comportamiento, que permiten
una rápida recuperación o adaptación al cambio. Al respecto, una respuesta adaptativa a un
peligro real o potencial comprende dos facetas complementarias: cambios psicológicos y de
comportamiento que neutralizan los efectos del estímulo activador, y ajustes neuroendocrinos,
necesarios para mantener la homeostasis interna.9
Un reto repentino y agudo para un organismo, generalmente resulta en la respuesta de “lucha o
huida”, la cual involucra una activación en la secreción de catecolaminas, induciendo cambios
cardiovasculares y metabólicos.
Los mecanismos que posibilitan a los animales a responder adecuadamente a los cambios en el
medio ambiente, dependen de una estrecha interacción entre los sistemas nerviosos y
endocrinos. Esto ha sido señalado desde la década de los treinta, cuando se propuso que las
catecolaminas producen la respuesta a corto plazo de lucha o huida, y cuando se postuló que la
adrenal media las respuestas al estrés crónico.2
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La ecología como base educativa
Llevando la ecología al contexto de la educación, ya que como futuro docente nacen
inquietudes sobre la importancia de la ecología y lo que hacen las instituciones educativas
sobre esta, veremos el terreno y algunas herramientas que posiblemente deberían emplearse.
En la actualidad vemos que a lo largo de la formación se ha impartido conceptos y temáticas
sobre el tema de la ecología y la importancia del medio ambiente, no obstante, este
conocimiento ha sido entregado de manera teórica pero en sí, la relación con el medio ambiente
ha sido poca, es claro que la ecología es importantísima en los centros educativos,
convirtiéndose en una ciencia elemental a la hora de enseñar. La relación que maneja el docente
frente al alumno de manera ecológica en muchas instituciones no pasa de lo teórico, sin llevar
al alumno más allá, es decir debe enseñarle al alumno desde el sitio en el que ocurren las
transformaciones que afectan el medio ambiente de un sitio como por ejemplo un bosque
talado, un rio contaminado, etc.
Nada gana la sociedad enseñando al niño marcos teóricos con todo lo relacionado a la ecología
y educación ambiental, si al fin y al cabo el niño al salir a recreo a tomar su algo lo primero que
hace es arrojar una basura al patio, o entrar a los baños de la institución y dejar las llaves
abiertas, o no cuidar la naturaleza que le rodea.
Ahí simplemente la ecología entra a ser parte del contexto curricular que se puede estar
enseñando en las instituciones, pero como ciencia no se está aplicando correctamente a nuestro
entorno por medio de la educación ambiental. En este caso, estamos perdiendo el tiempo
enseñando algo ambiental desde un salón envés de ir y mirar todo desde el lugar que está
siendo afectado para concientizar a los alumnos. Una posible solución sería ir a un bosque y
enseñarles a los niños y jóvenes la contaminación que se está viviendo, enseñarles videos
educativos como documentales, fotos y ubicarlos en el sitio que estamos destruyendo y no
enseñarles el problema desde cuatro paredes que tapan la verdadera complicación que vive
nuestra naturaleza.
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Nada se gana si un docente en su primer día de clase en la presentación del curso nos sustenta
el concepto de ecología, educación ambiental o las distintas ramas que la componen, si al fin de
cuentas en ningún punto curricular que conforma el tema está pendiente una salida a campo o
una vista para mostrarnos la verdadera problemática que está viviendo nuestro entorno.
Lastimosamente la realidad que enfrentamos es esta, debemos tomar las riendas y hacer de la
educación algo diferente, sin duda la ecología es importantísima comprenderla y saber aplicarla
para generar un cambio de actitud y conciencia en las personas, para ello necesitamos personas
que nos muestren la realidad de nuestro planeta desde la naturaleza, no desde un salón en el
cual sus paredes tapan la realidad que vivimos.
Comentario y relación del libro: Ecología de comunidades6 En este libro el autor resalta el notable crecimiento que ha experimentado la ecológica
como ciencia y la variedad de niveles de organización, el nivel en que se enfoca el libro es el
de la ecología de comunidades, que según la definición del autor "estudia los fenómenos que
ocurren entre un grupo de poblaciones de distintas especies que habitan sincrónicamente en un
mismo lugar". Visto desde el punto de vista del contenido de la asignatura ecología, vemos que
el libro tiene mucha relación y complementa muchas de las temáticas trabajadas en clase; a
continuación haré una breve descripción de los temas tratados en cada capítulo:
El capítulo I se basa en una introducción donde se entregan algunos conceptos básicos de
ecología como los trabajados hasta ahora. En este capítulo se brinda una visión general de
cuáles son los problemas que estudia la ecología de comunidades, cuál es el interés relativo de
los ecólogos por este nivel de organización, cómo se define los límites de las comunidades
basados en las interacciones de los mismos, algunas características de los ensambles de
especies el cual se basa en la interacción de estas como la alimentaria, al igual que el concepto
y la utilidad de una estructura comunitaria y cuáles son los distintos tipos de acercamientos
para el estudio de las comunidades.
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El capítulo II se basa en la descripción de nicho y la importancia ecológica del mismo. El
concepto de nicho es usado por el autor como eje principal para explicar los patrones y
procesos de interacción que ocurren en las comunidades. El nicho permite entender la
utilización diferente de recursos por las poblaciones (segregación, partición de recursos),
diversidad de especies, divergencia de caracteres y la función que desempeña cierto individuo
dentro de una comunidad. Es el hábitat compartido por varias especies.
El capítulo III trata sobre la teoría de la competencia y sobreposición de nichos, ya que como
bien se ha mencionado, los nichos generan interacciones las cuales influyen en aspectos intra e
interespecíficos en la amplitud del nicho. La similitud límite que permite determinar si las
comunidades están o no saturadas de especies. Compensación o complementariedad en las
dimensiones del nicho que permiten explicar coexistencia de especies. Estrategias de ocupación
de nicho. También el autor señala cuáles son las condiciones para la aplicación de la teoría de
competencia y cuáles son las evidencias que permiten sustentar la existencia de competencia.
El capítulo IV habla sobre la depredación, sus características y como es usada para establecer
el tipo de comunidades que podemos encontrar en un lugar determinado. En el documento se
usan los planos de fases para ilustrar las interacciones entre presas y depredadores, al igual que
se explica los tipos de depredadores al mismo tiempo que se comparan los depredadores
oportunistas versus selectivos, estableciendo algunas condiciones para que estos lleguen a
afectar la diversidad de especies.
El capítulo V habla sobre granivoría, folivoría, parasitismo y descomposición. La granivoría es
considerada usualmente como depredación, la folivoría podría ser considerada como una forma
de parasitismo, aunque hay situaciones de interacción insecto-planta en la que el resultado neto
es más bien mutualista y la descomposición como aquella fase que recicla la materia orgánica
en el ecosistema.
El capítulo VI se basa en los contextos del mutualismo y como esta interacción biológica,
entre individuos de diferentes especies, beneficia y mejora su aptitud biológica. Aquí el autor
25
incluye también la cooperación o protocooperación y el comensalismo que se define de igual
forma como una forma de interacción biológica en la que uno de los intervinientes obtiene un
beneficio, mientras que el otro no se ve ni perjudicado ni beneficiado.
El capítulo VII habla sobre sucesión de algunas especies en un mismo lugar a través del
tiempo por distintos factores como el recurso alimenticio, la lucha territorial, analizando los
posibles estados de equilibrio y estableciendo modelos para describir el porqué de estas
sucesiones.
El capítulo VIII trata sobre la diversidad de especies, las hipótesis sobre número de especies, y
modelos de abundancia relativa de especies. Aquí también se menciona la funcionalidad de la
macroecología para predecir algunos cambios en biodiversidad de un ecosistema.
El capítulo IX menciona la saturación que se puede ver en la diversidad de especies cuando
estas ocupan un especio muy reducido, el cual puede ser debido a factores ya mencionados
como la alimentación, refugio, entre otros.
El capítulo X habla sobre los distintos gremios ecológicos y cómo influyen los nichos, ya que
en estos se comparten algunas características similares como dieta, comportamiento o
preferencia de microhábitat generando así un desempeño ecológico parecido.
El capítulo XI trata sobre el tiempo espacial y temporal en que ocurren interacciones
comunitarias. Las escalas espaciales son ejemplificadas con estudios en el intermareal en el
centro-norte de Chile. Los eventos de largo plazo son ejemplificados por el fenómeno del niño.
De igual forma en este capítulo se menciona la paleoecología, la cual estudia los fenómenos
comunitarios y sus relaciones ocurridos miles de años atrás.
En el capítulo XII el autor da su punto de vista sobre los patrones y procesos comunitarios,
teniendo en cuenta que generalizaciones se pueden hacer sobre el ensamblaje comunitario de
especies, al igual que las ventajas y desventajas que este conlleva.
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En el capítulo XIII habla sobre la evolución de la ecología y hacia dónde va. De Igual forma,
realza algunas reflexiones sobre la ecología de comunidades como: cuáles serán los cambios en
la detección de patrones, los cambios de énfasis en los procesos estructuradores y los cambios
de acercamiento metodológico.
De una forma más general, el libro resalta el papel de la ecología como una de las ciencias que
ha experimentado un gran desarrollo en el mundo, lo que ha permitido reunir una gran cantidad
de información que se ha publicado en revistas de circulación internacional y que ha ido
alimentando otras ramas del conocimiento. El Dr. Fabián Jaksic es un reconocido representante
ecólogo chileno. Los capítulos están escritos en forma concisa y como ensayos los cuales
describen de una forma clara y concisa muchos términos de la ecología. Esto permite que el
lector conozca las diferentes posiciones que tienen los investigadores frente a los problemas
que se estudian en ecología de comunidades. En la mayoría de los capítulos el autor da su punto
de opinión personal sobre las diferentes definiciones y conceptos ya trabajados en clase los
cuales son reforzados con esta lectura.
Conclusión
La importancia que adquieren hoy en día todos los modelos de funcionamiento y
concientización ambiental son de tal magnitud, que nos han servido para crear y generar un
control, en cuanto a compromisos se refiere. Hemos llevado a cabo numerosos proyectos vistos
a la luz de una comunidad, construyendo importantes esquemas como lo son la vida social y los
espacios ambientales. Hemos investigado grandes temáticas, para poder saber de qué manera
interpretar estos campos en los que la ecología es de suma importancia para la conservación del
medio ambiente y comprender las interacciones entre distintas especies. En este documento
hicimos un viaje a lo largo de la evolución del universo, el sistema solar y nuestro planeta para
luego ir introduciendo conceptos y características que relacionan la ecología con el medio
ambiente, las especies animales, vegetales y en mayor relevancia, con el ser humano.
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Analizamos y describimos distintas formas de interacción, reproducción, adaptación, entre
otras, que construyen y explican gran parte de la maravillosa diversidad que presenta nuestro
planeta. Como futuro docente, quise dar a conocer la importancia de un sistema educativo que
nos permita como ciudadanos, tener y establecer conceptos de forma comprensiva para
defender nuestros espacios. Vi de qué manera se hace necesaria una educación impartida en
valores, desarrollo individual, y temáticas que hacen posible comprender la condición humana.
No basta decir que como sociedad en procesos de evolución, solo se requieren bases de una
formación democrática, sino que es necesario implementar unas pautas de comportamiento
hacia nuestro entorno, como individuos de un sistema organizado. Por otra último se hizo un
pequeño comentario sobre la lectura (Jaksic, F., & Marone. L., 2001)6 que nos ayudó a enlazar
muchas de las temáticas y conceptos vistos en clase y que son de gran importancia para
comprender la ecología.
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14. Sindicar contenidos, Importancia de la ecología en las aulas.
http://www.conocimientosweb.net/laecologia/campo_herramienta_ambiental [Consulta: jueves, 12 de septiembre de 2013]
