Unidad 4.Organismo y Ambiente

Profesora Marcela Saavedra A.

Temas a estudiar• INTERACCIONES ENTRE ORGANISMOS

– Depredación– Parasitismo– Competencia– Comensalismo– Mutualismo

• POBLACIONES Y COMUNIDADES– Poblaciones– Comunidades

• ECOLOGÍA Y SOCIEDAD– Intervención Humana

Biodiversidad• Gracias a mecanismos de variabilidad y

evoluciónmutación y selecciónnatural

Especie: unidad básica declasificación biológica (distinto dehibrido)

Población : conjunto deorganismos de la misma especie,comparten tiempo y espacio.

Hábitat: ambiente donde viveuna población

Comunidad: conjuntode poblaciones

Ecosistema: sistema ecológicocompuesto de biotopo ybiocenosis

Bioma: ecosistema extenso con propiedadesespecíficas. Ejemplo: sabana

Biosfera: último nivel.Conjunto de todos losecosistemas

ECOSISTEMAS

BIOTOPO

Atmósfera Litosfera Hidrosfera

BIOCENOSIS

Productores Consumidores Descomponedores

Organizaciónecológica

RelacionesEn la naturaleza, las poblaciones biológicas no seencuentran aisladas, interactúan entre sí por territorioy alimento.Las relaciones interespecíficas pueden ser de carácterpositivo o negativo para ambas poblaciones. Tambiénpuede solo un a ser la beneficiada o bien, resultarindiferente.

Población beneficiada +Población perjudicada -Población no afectada 0

Las relaciones interespecíficas mas fáciles de detectar son las de alimentación

SimbiosisEstrecha relación física mas o menos duraderaentre dos individuos de poblaciones diferentes, detal modo que no pueden vivir el uno sin el otro.Dos tipos:

- Facultativa o Mutualismo- Obligada

SimbiosisFacultativa ObligadaCuando las dos especiesobtienen un beneficio, peroson totalmente independientesy pueden vivir por separadoEj.: cangrejo ermitaño

Cuando las dos especies DEBENde asociarse para sobrevivir.ej.: Liquen

ComensalismoMuy próximo al parasitismo, el comensal utiliza comonutrientes restos de la comida de un organismo y aveces productos de él (descamaciones).Ej. : rémora y tiburón

AmensalismoSe produce cuando uno de losindividuos es perjudicado,pero el otro no.Ej.: en las comunidadesvegetales los arboles masgrandes impiden el desarrollode otros, porque con susramas obstruyen el paso delos rayos solares.

ParasitismoDepredación especializada. Un organismo se beneficia aexpensas de otro, el parasitado resulta perjudicado. Estarelación produce una serie de adaptaciones, tantodel parásito como del hospedador, lo que conduce a unequilibrio entre ambos y no conlleva a la extinción.

Consideraciones

Tipos de parásitos• ECTOPARÁSITOS: se fijan temporal o

permanentemente sobre la superficie de un individuo,de manera de obtener sustancias nutritivas (sangre,savia, liquido tisular). Las mayores adaptaciones sonmecanismos de anclaje y aparatos bucales.

• ENDOPARÁSITOS: pasan su ciclo de vida, o al menosuna etapa, dentro de otro organismo, por lo que segeneran mecanismos para soportar al parásito.El parasito puede perder algunas funciones oestructuras ya que todo lo que necesita lo recibe delhospedero.

DepredaciónEl individuo de una población se alimenta delindividuo de otra población.Un tipo particular de depredación es la necrofagia,que es cuando el individuo se alimenta de cadávereso carroña, sin que necesariamente haya dado muerteal animal.

Generalistas y especialistas

Efectos de la depredación

La abundancia máxima de liebres suele preceder la de los linces.

El ciclo deabundancia deldepredador serelaciona con el dela presa aunque concierto retrasotemporal

Estrategias para depredar

Depredación y evolución

Herbívoros y plantas

El depredador puedecomer todo el vegetal oparte de él. Frente aesto, las plantas handesarrolladoadaptaciones químicaspara evitar ladepredación.

Competencia

Tipo de interacción que ocurre cuando dos o masorganismos comparten requerimientos nutricionales,espacio, refugio, luz, hábitat, pareja, etc. Es decirtienen el mismo nicho ecológico1.

1Ocupación o rol quedesempeña cierto individuodentro de una comunidad

Tipos de competencia

• INTRAESPECÍFICA(-/-)Entre individuos de laespecie.

• INTERESPECÍFICAS: entreorganismo de diferentesespecies.

Formas de competencia

Efectos de la competencia

Resultados obtenidos porGausse, utilizando dosespecies de protozoos encultivos monoespecíficos(solo una población)ycultivos mixtos (ambas).

Ley de GausseDos especies en competencia biológica por los mismosrecursos no puede coexistir en forma estable si losdemás factores ecológicos permanecen constantes.Uno de los competidores siempre dominará al otro,llevándolo a la extinción o a una modificación evolutivao de comportamiento hacia otro nicho ecológico.

"Competidores totales no pueden coexistir"

Mecanismos para reducir competencia

Cuando dos especies compiten tienden a modificarsus características morfológicas, ecológicas y

conductuales, lo que se define como divergencia decaracteres lo que reduce la competencia

1. Uso diferencial del ambiente: usan zonas diferentes delmismo hábitat.

2. Diferenciación en el consumo del alimento: diversificanla dieta

3. Diferenciación en el horario de la actividad:aprovechamiento del hábitat a distintas horas

Estos mecanismos conducen a la co-evolución de lasespecies involucradas.

PoblacionesConjunto de individuos que habitan en un determinadoterritorio en un mismo espacio de tiempo y queproducen una descendencia fértil.

Densidad = _________________________________poblacional

Número de individuos de la población

Unidad de superficie o volumen

La distribución de las poblaciones puede ser:

Crecimiento poblacionalLos ecólogos han desarrollado modelos matemáticospara representar las dinámicas poblacionales.Toda población cambia con el tiempo. A escala globallos cambios se deben a factores como tasas denatalidad y mortalidad además de la migración.

N: cambio en el n° de individuost: tiempob: tasa de natalidadd: tasa de mortalidad

Nt

= b - d

La tasa de cambio de una población se simboliza r y esigual a la tasa de natalidad menos la tasa de mortalidad.

• Cuando r es positivo el tamaño de la población aumenta yocurre cuando b > d

• Si los organismo mueren mas rápido de lo que nacen , r esnegativo y el tamaño de la población disminuye (b < d).

• Cuando r = 0 la población es estable (el N° de individuosque nace corresponde al mismo de los que mueren).

r = b - d

La migración también influye en la tasa decrecimiento, donde i= inmigración (aumento de lapoblación) y e= emigración (disminución de lapoblación.Estos factores se agregan a la ecuación:

r = (b – d) + (i – e)

Modelos de crecimiento poblacional• Crecimiento exponencial (J) [Potencial biótico]

Cada población tiene su propio potencial biótico o rmax(rapidez máx. de crecimiento en condiciones óptimas)

Cada población tiene unpotencial biótico distintoque depende de factorescomo tiempo de vidapara la reproducción, n°de descendientes

Frente a recursos ilimitados siempre se produce la misma curva, perolos organismos grandes demorarán mas tiempo.

• Crecimiento sigmoideo o logístico (S) [Resistenciaambiental]: Los organismos no logran mantener rmaxpor mucho tiempo ya que factores ambientales actúanlimitándolo. El tamaño de la población está relacionadocon la capacidad del ambiente de sostener la densidadpoblacional.

Cuando el ambiente llega al límite desostener una población se llamacapacidad de carga (K), es la máximacantidad de biomasa que puede sersostenida en un ambiente por unperíodo de tiempo

Fase Lag: población crece lentamente, se adaptaFase Log: población crece rápidamenteK: capacidad de carga. El n° poblacional se estabiliza.

Estrategias de crecimientoEstrategas K:• Las especies se caracterizan por

estabilizar su densidad poblacional enun valor cercano a su capacidad decarga (K)

• Tiene vida larga, bien adaptados a sunicho ecológico.

• Producen pocas crías a las que cuidanmucho.

• Es común en especies de reposiciónlenta.

• Muy exigentes con el medio y suscondiciones.

Estrategas R:

• Crecen rápidamente con una curvatípicamente J

• Son especies de vida corta.• Periodo de gestación rápido.• Gran producción de crías a las que

cuidan poco.• Un mayor N° de descendientes

asegura mayor proporción desobrevivencia y perpetuación.

• Poco exigentes en relación a lascondiciones ambientales (T°,humedad, pH)

Factores reguladores del crecimientode poblaciones

• Denso - independientes • Denso - dependientes

Factores Denso - independientes

No tienen relación con la densidad de la población, perosi afectan su número, casi siempre reduciéndolo.Corresponden principalmente afactores climáticos, además de inundaciones, sequías,incendios forestales.

Ej.: La erupción del Volcán Chaitén en 2008 determinó eldescenso de la población de la fauna y la flora de laregión.

Factores Denso - dependientesSi el factor varía con la densidad de la población seconocen como denso dependientes.Ej.:⁻ Competencia: Se genera si hay muchos organismos que

consumen el mismo recurso alimenticio.⁻ Depredación: Cambio en el numero de depredadores o

presas.⁻ Parasitismo (asociación a infecciones): Si aumenta el

numero de parásitos, se ve mermada la poblaciónafectada, además se suma la posibilidad de trasmisión deenfermedades infecciosas.

Formación de Comunidades• Sucesión ecológica

Se desarrolla cuando una causa natural o antropogénica(intervención humana), despeja un espacio de lascomunidades biológicas presentes en él o las alteragravemente. Las causas naturales que pueden causar estasituación incluyen corrimientos de tierra, aludes,erupciones volcánicas, explosiones, entre otros.

⁻

Fases de la sucesión ecológica⁻ Fase de iniciación colonización de especies pioneras,rápido crecimiento. Ej.: Liquen⁻ Fase de autorraleo competencia entre especiescolonizadoras por los recursos, producción de sustanciasinhibidoras, enriquecimiento del suelo por materia orgánica endescomposición.⁻ Fase de reiniciación aumenta tamaño de los organismosvegetales, dejando claros, permitiendo mayor desarrollo.⁻ Bosque maduro reclutamiento de nuevas especies. Laetapa final (clímax) demora cientos de años, pero es cuando sealcanza el equilibrio dinámico de la comunidad.

Tipos de sucesión ecológica

• Primaria: ocurre en áreas que no han sido colonizadasanteriormente, tales como roca desnuda, lava, arenasdepositadas por cambios en las corrientes marinas. Puededurar cientos o miles de años.

• Secundaria: se presenta en sitios previamente ocupados poralgún tipo de organismos (vegetales y animales), que fueronexpuestos a algún tipo de disturbio de origen natural oantrópico. Por ejemplo, la sucesión de especies que se danen áreas que han sido taladas para agricultura o para laganadería y luego son abandonadas.

ContaminaciónCualquier alteración de la composición química de algunode los componente del biotopo que varíe sus propiedades.Los agentes contaminantes pueden ser de origen natural oartificial (manipulación humana).Otra clasificación incluye:- Contaminación Biológica (cadáveres en la orilla de un

rio)- Químico (aluviones que cambian la composición química

de un rio)- Físico (eliminación de electrodomésticos a un rio)

• Bioconcentración:Los seres vivos absorbeny concentran loscontaminantes vaciadosen el medio.• Bioacumulación:El contaminante traspasade un eslabón otro en lacadena trófica

• Eutroficación: aumento de la concentración de nutrientesen lagos, generando sobrepoblación de algas, provocandoel desequilibrio del ecosistema. La sobrepoblaciónconsumirá todos los nutrientes y finalmente morirá.

Destrucción de la capa de Ozono

Lluvia Ácida

Efecto invernadero

Introducción de especies foráneas

Alteración de la estructura delas comunidades biológicas alcompetir con especiesautóctonas, dañan lavegetación nativa y parasitan

Dato: el hongo Cryphonectria se extendió por 100 millones de hectáreasdevastando los árboles de castañas en Nueva York, provocando laextinción de varios insectos asociados a dichos árboles, todo esto enmenos de 50 años.

USO DE PESTICIDAS

DEFORESTACIÓN

Desarrollo Sustentable

Proceso integral que exige alos distintos actores de lasociedad compromisos yresponsabilidades en laaplicación del modeloeconómico, político,ambiental y social, así comoen los patrones de consumoque determinan la calidad devida.