Factores Ecológicos y Adaptaciones de los Seres Vivos

Factores Medioambientales

Los factores medioambientales son las características del medio que afectan a los seres vivos. Se dividen en dos tipos principales:

• Factores abióticos: Son las condiciones físicas y químicas del ambiente, como la luz solar, la concentración de oxígeno, la temperatura, la disponibilidad de agua y la concentración de sales minerales.
• Factores bióticos: Son los organismos que comparten el mismo medio natural. Las interacciones pueden ser intraespecíficas (entre individuos de la misma especie) o interespecíficas (entre individuos de distintas especies).

El Factor Limitante y la Tolerancia Ecológica

Un factor limitante es aquel recurso o condición ambiental que, al estar próximo a un valor crítico (mínimo o máximo), impide que un ser vivo pueda desarrollarse, aunque las demás condiciones sean favorables. Puede ser tanto abiótico como biótico.

La Ley del Mínimo de Liebig establece que el crecimiento de una planta no depende de la cantidad total de nutrientes disponibles, sino del nutriente que se encuentra en la menor cantidad relativa. Para representar la respuesta de los organismos a estos factores, se utilizan las curvas de tolerancia.

• Organismos eurioicos: Presentan un amplio rango de tolerancia a un factor determinado.
• Organismos estenoicos: Tienen un rango de tolerancia muy estrecho.

Adaptaciones de los Seres Vivos

La adaptación es el proceso de adecuación evolutiva de un organismo a un ambiente determinado. Las especies endémicas son aquellas que han desarrollado adaptaciones a condiciones muy específicas y solo habitan en un lugar concreto.

Adaptaciones al Agua

• Plantas: Almacenan agua en sus tejidos (plantas suculentas) y desarrollan semillas resistentes a la desecación.
• Animales: Poseen estructuras resistentes a la pérdida de agua y cuerpos aislados para conservarla.

Adaptaciones al Frío

• Animales: Desarrollan un mayor aislamiento con capas de grasa y pelo denso, y algunos recurren a la hibernación.
• Plantas: Protegen sus estructuras vitales en órganos subterráneos (bulbos, rizomas) y pierden las hojas en invierno.

Adaptaciones al Calor

• Animales: Utilizan mecanismos como la sudoración para refrigerarse y concentran su actividad durante la noche.
• Plantas: Adoptan formas almohadilladas y aumentan la densidad de sus ramas para protegerse del sol directo.

Adaptaciones a la Luz

• Animales: Poseen ojos adaptados a diferentes niveles de luz, como las aves rapaces, o la capacidad de bioluminiscencia para emitir luz propia.
• Plantas: Las plantas epífitas crecen sobre otras para alcanzar la luz. Las algas se distribuyen a diferentes profundidades (verdes, pardas y rojas) según la luz que reciben. En la zona afótica no hay luz y, por tanto, no hay organismos fotosintéticos.

Adaptaciones a la Falta de Oxígeno

En ambientes como las grandes alturas, donde hay bajas temperaturas y poco alimento, los animales como las llamas presentan adaptaciones como un menor tamaño corporal, un mayor número de glóbulos rojos y una mayor capacidad pulmonar.

Adaptaciones a la Concentración de Sales

La ósmosis es el paso de agua a través de una membrana semipermeable para igualar concentraciones. Los organismos acuáticos han desarrollado mecanismos para regularla:

• Peces de agua dulce: No beben agua y eliminan grandes cantidades de orina diluida para expulsar el exceso de agua que entra en su cuerpo.
• Peces de agua salada: Beben agua constantemente, poseen glándulas secretoras de sal y excretan sales a través de una orina muy concentrada.

Modificaciones del Medio por los Seres Vivos

Los organismos también transforman su entorno:

• Las raíces de las plantas disgregan las rocas y remueven la tierra, pudiendo aumentar la erosión.
• Organismos como la lombriz fertilizan el suelo.
• Los arrecifes coralinos se forman a partir de los esqueletos de corales, creando hábitats complejos.
• La vegetación influye en el clima local, aumentando la humedad ambiental.

Poblaciones, Comunidades y Ecosistemas

Una Población y sus Relaciones

Una población es un grupo de organismos de la misma especie que habitan en el mismo territorio y pueden reproducirse entre sí. Dentro de una población se dan asociaciones intraespecíficas.

Cooperación

Son relaciones que facilitan la vida de los individuos y pueden ser permanentes o temporales.

• Coloniales: Los individuos se unen íntimamente y proceden de la reproducción asexual de un mismo progenitor (ej. carabela portuguesa).
• Familiares: Se establecen entre progenitores y su descendencia para el cuidado de las crías. Pueden ser parentales (ambos progenitores, como las palomas), matriarcales (madre e hijos, como las gallinas) o filiales (solo los hijos, como la tilapia roja). Según la pareja, pueden ser monógamas (cormoranes), polígamas (un macho y varias hembras, como el león marino) o poliándricas (una hembra y varios machos, como el quebrantahuesos).
• Estatales: Sociedades jerarquizadas con división del trabajo, donde a menudo una sola hembra se reproduce (ej. abejas).
• Gregarias: Grupos de individuos que se ayudan mutuamente para la defensa o la búsqueda de alimento (ej. monos).

Competencia

Ocurre cuando los individuos compiten por un recurso limitado (alimento, territorio, pareja), lo que sirve como un mecanismo de control poblacional.

La Comunidad

Una comunidad o biocenosis es el conjunto de poblaciones de diferentes especies que viven en la misma área y se relacionan entre sí. Estas relaciones interespecíficas pueden ser favorables o desfavorables.

• Mutualismo: Ambas especies obtienen un beneficio mutuo (ej. hormigas y pulgones).
• Simbiosis: Es una unión íntima y permanente entre los organismos (simbiontes). Puede llegar a originar nuevas especies (ej. flora bacteriana en nuestro intestino).
• Comensalismo: Una especie se beneficia mientras que la otra es indiferente (ej. animales carroñeros).
• Parasitismo: El parásito se beneficia a costa del hospedador, al que perjudica (ej. las pulgas).
• Depredación: El depredador se alimenta de la presa (ej. el águila y los peces).
• Competencia: Dos o más especies luchan por un mismo recurso limitado. Es un motor clave de la selección natural (ej. zorro y comadreja compitiendo por conejos).

El Ecosistema

Un ecosistema es el sistema formado por los seres vivos, los factores físicos del medio donde viven y las relaciones que establecen entre ellos. Está formado por:

• Biotopo: El medio físico y sus condiciones abióticas.
• Biocenosis: La parte viva del ecosistema, es decir, la comunidad de seres vivos.
• Hábitat: El lugar físico donde vive una especie.
• Nicho ecológico: La función que desempeña cada especie en el ecosistema.

Dinámica de los Ecosistemas

Materia y Energía en los Ecosistemas

La fuente de materia son los elementos químicos y moléculas inorgánicas del medio abiótico. La principal fuente de energía es la luz del sol, que los organismos productores transforman en energía química.

Ciclo de la Materia

La materia sigue un ciclo cerrado:

1. Los compuestos inorgánicos son transformados en materia orgánica por las plantas (productores).
2. Los herbívoros (consumidores primarios) se alimentan de las plantas.
3. Los carnívoros (consumidores secundarios/terciarios) se alimentan de otros animales.
4. Las bacterias y hongos (descomponedores) devuelven la materia orgánica de los restos al medio en forma de compuestos inorgánicos, que son reutilizados por las plantas.

Flujo de la Energía

La energía sigue un flujo unidireccional y abierto:

1. Los organismos fotosintéticos captan la energía del sol y la transforman en energía química, que se acumula en sus tejidos.
2. La energía pasa a los herbívoros cuando se alimentan de las plantas.
3. Luego pasa a los carnívoros.
4. En cada paso, se produce una gran pérdida de energía en forma de calor y a través de procesos vitales como el movimiento.
5. Los desechos y restos orgánicos son aprovechados por los descomponedores.

Ciclos Biogeoquímicos

Son los movimientos cíclicos de los elementos químicos esenciales en la naturaleza.

• Ciclo del Carbono: Las plantas lo toman de la atmósfera (CO₂) para fabricar moléculas orgánicas. Los animales lo ingieren y lo devuelven a la atmósfera mediante la respiración. Las bacterias y hongos descomponen los residuos. El carbono también se almacena a largo plazo en combustibles fósiles.
• Ciclo del Nitrógeno: Aunque es abundante en la atmósfera, solo puede ser utilizado por las plantas gracias a bacterias fijadoras que lo convierten en formas asimilables. Vuelve a la atmósfera por la acción de bacterias desnitrificantes.
• Ciclo del Fósforo: La atmósfera no participa. Las plantas toman el fosfato del suelo. Las aves marinas que se alimentan de peces lo devuelven a la tierra en sus excrementos (guano).

Niveles y Cadenas Tróficas

Niveles Tróficos

Clasifican a los organismos según su forma de obtener materia y energía.

• Productores: Producen su propia materia orgánica a partir de inorgánica (plantas, algas).
• Consumidores primarios: Herbívoros que se alimentan de productores.
• Consumidores secundarios: Carnívoros que se alimentan de consumidores primarios.
• Consumidores terciarios: Se alimentan de consumidores secundarios (superpredadores).
• Descomponedores: Transforman la materia orgánica muerta en inorgánica, cerrando el ciclo.

Cadenas y Pirámides Tróficas

Una cadena trófica es una representación lineal y unidireccional de la transferencia de materia y energía. En la realidad, las relaciones forman complejas redes tróficas.

Las pirámides tróficas representan gráficamente la estructura de un ecosistema. Pueden ser de energía, de biomasa o de número de individuos.

Sucesión Ecológica

La sucesión ecológica es el conjunto de cambios que se producen en un ecosistema a lo largo del tiempo. El estado de máxima complejidad y estabilidad se denomina clímax. Una regresión ocurre cuando un ecosistema maduro retrocede a una etapa más primitiva debido a una perturbación (incendio, deforestación).

• Sucesión primaria: Ocurre en un terreno virgen. Comienza con organismos pioneros (líquenes, musgos), seguidos de plantas perennes, matorrales, arbustos y, finalmente, la formación del bosque.
• Sucesión secundaria: Ocurre en un lugar donde la vegetación preexistente ha sido eliminada, pero el suelo se conserva.