Biodiversidad

La biodiversidad o diversidad biológica es, según el Convenio Internacional sobre la Diversidad Biológica, el término por el que se hace referencia a la amplia variedad de seres vivos sobre la Tierra y lo que sucede con los patrones naturales que la conforman, resultado de miles de millones de años de evolución según procesos naturales y también de la influencia creciente de las actividades del ser humano. La biodiversidad comprende igualmente la variedad de ecosistemas y las diferencias genéticas dentro de cada especie (diversidad genética) que permiten la combinación de múltiples formas de vida, y cuyas mutuas interacciones con el resto del entorno fundamentan el sustento de la vida sobre el mundo.

Cadena Alimentaria

Red trófica: es el conjunto de cadenas alimentarias.

Se da entre comunidades y son relaciones alimentarias entre organismos.

➔ Productores: sin él, no existe el ecosistema, alimentación autótrofa a través de la fotosíntesis. Ej. Algas, pastizales.

➔ Consumidores (1,2 y 3): tienen distintos tipos de alimentación, son heterótrofos.

➔ Descomponedores: hongos y bacterias que transforman la materia orgánica en

inorgánica.

Biodiversidad de los Esteros del Iberá

● Flora: Se puede encontrar por la superficie, por las costas o por encima de los embalsados.

● Fauna: Los ambientes del Iberá alberga grandes poblaciones de mamíferos, entre los que se encuentran los animales más carismáticos de Corrientes como ser el carpincho, el lobito de río, el aguará-guazú y el ciervo de los pantanos.

● Sus ecosistemas: El ecosistema del Iberá vive, se mantiene y perdura en un muy perfecto y delicado equilibrio

Distribución

La distribución espacial de una población es la manera en que los individuos

se encuentran dispersos en el ambiente.
Conociendo la distribución de una especie se pueden deducir otras carácterísticas importantes de las poblaciones y/o de su ambiente y viceversa. No olvidemos que todos estos elementos están interrelacionados. Debemos tener presente que las condiciones del ambiente y los recursos que una especie necesita, determinar cuál será su abundancia en un espacio físico determinado.

Para comprender la distribución y abundancia de una especie, necesitamos conocer:

● Su historia.

● Los recursos que necesita.

● Las tasas de nacimiento, muerte y migración de los individuos que la componen.

● La interacción con otros individuos de su especie, así como su interacción con

● otros individuos de otras especies (llamados relaciones intraespecíficas y relaciones

interespecíficas respectivamente).

● Los efectos de las condiciones del ambiente.

Condiciones y recursos

Las condiciones son elementos abióticos del ambiente que influyen en el funcionamiento de los organismos vivos que habitan en la zona. Las condiciones

 pueden ser alteradas por otros organismos. Sin embargo, las condiciones a diferencia de los recursos, no pueden ser consumidas o usadas por los organismos. Esto significa que no se agotan.

Recursos: Se caracterizan por su abundancia o disponibilidad, a diferencia de las condiciones que se caracterizan por su intensidad.

Adaptación de un organismo a ambientes multifactoriales

Crecimiento exponencial

Las bacterias cultivadas en el laboratorio son un excelente ejemplo de crecimiento exponencial. En el crecimiento exponencial, la tasa de crecimiento de la población

aumenta con el tiempo, en proporción con el tamaño de la población.

Las bacterias se reproducen por fisión binaria (se dividen por la mitad) y el tiempo entre divisiones es de alrededor de una hora en muchas especies bacterianas. Para ver como crecen exponencialmente, empecemos con 1000 bacterias en un matraz con una cantidad ilimitada de nutrientes.

● Después de 1 hora: cada bacteria se divide, lo que produce 2000 bacterias (un aumento de 1000 bacterias).

● Después de 2 horas: cada una de las 2000 bacterias se divide, lo que produce 4000 bacterias (un aumento de 2000 bacterias).

● Después de 3 horas: cada una de las 4000 bacterias se divide, lo que produce 8000 bacterias (un aumento de 4000 bacterias).

El concepto fundamental del crecimiento exponencial es que la tasa de crecimiento poblacional —el número de organismos que se añade en cada generación— aumenta al mismo tiempo que la población se hace más grande

Crecimiento logístico

El crecimiento exponencial no es una situación muy sostenible, ya que depende de cantidades infinitas de recursos (las cuales no suelen existir en el mundo real).

El crecimiento exponencial puede ocurrir durante un tiempo, si hay pocos individuos y muchos recursos, pero cuando el número de individuos es lo suficientemente grande,

los recursos empiezan a agotarse, lo que desacelera la tasa de crecimiento. Finalmente,el tamaño de la población se nivelará, o se estabilizará, lo que produce una gráfica con

forma de S. El tamaño de la población en el que el crecimiento poblacional se nivela representa el tamaño poblacional máximo que puede soportar un medio ambiente en particular y se conoce como capacidad de carga o KKK

Ecosistema

Un ecosistema es la unidad ecológica formada por el biotopo y la biocenosis que en él habita, por la que fluye la energía y circula la materia.

Los componentes bióticos de un ecosistema son los seres vivos que lo integran. Los miembros de cada comunidad desempeñan cada uno su papel dentro del ecosistema. Todos necesitan nutrirse de una forma u otra y así se organizan en niveles tróficos.

Los factores abióticos que conforman un ambiente se clasifican en: geográficos o topográficos (latitud, orientación, pendiente, latitud); climáticos (temperatura, humedad, viento, presión atmosférica); edáficos (composición y estructura del suelo) y químicos (componentes del aire, del agua y del suelo).

Las biocenosis son el conjunto de poblaciones de seres vivos que viven en un mismo espacio natural. Entre éstas se establecen relaciones y poseen su propia dinámica. Su estructura se define por el número de individuos (abundancia), el número de especies (diversidad) y por las que ejercen mayor control sobre las demás (dominancia). La biocenosis suele tomar el nombre de la especie dominante.

En las Biocenosis los individuos se distribuyen por capas o estratos horizontales o verticales.

El biotopo y el hábitat

El biotopo es la zona o soporte donde se asienta la comunidad de seres vivos. Lo forma el medio que rodea al ser vivo y el sustrato por el que se desplaza o en el que se apoyan sus estructuras y los factores fisicoquímicos que les afectan. Limitar el biotopo no es tarea fácil en muchas ocasiones.

Cuando estudiamos a la población dentro de su biotopo o de su espacio vital a éste le llamamos Hábitat.

Población

Conjunto de individuos de una misma especie que comparten un tiempo y un lugar. Elementos implícitos que ella contiene, por ejemplo:

● Los individuos comparten el ciclo de vida

● Los individuos comparten procesos.

● Los individuos pueden intercambiar información genética entre ellos.

● El tamaño de la población depende principalmente de la tasa de nacimientos y de

muertes, no de la migración (poblaciones cerradas).

● Cada individuo tiene la misma posibilidad de interaccionar con otros individuos de

una misma población (población cerrada).

Población biológica: grupo de individuos de la misma especie, que comparten el mismo espacio y tiempo, que se reproducen entre sí, son genéticamente similares, y en la que todos los individuos tienen la misma posibilidad de interactuar unos con otros (modelo poblacional cerrado).

¿Cómo se diferencia una población de otra de la misma especie?

La evolución “fuerza” a las carácterísticas de una población a divergir de las carácterísticas de otra constituyendo así una población diferente de la original cuando:

● Hay suficiente variación hereditaria (genética) entre ambas, de manera tal que permite que la selección natural pueda actuar.

● Las fuerzas que favorecen esa divergencia son lo suficientemente fuertes como para evitar que haya interacciones reproductivas entre individuos de las dos poblaciones consideradas como diferentes.

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  Relaciones específicas (entre individuos de la misma población)

Los organismos varían en cuanto a su edad y a carácterísticas físicas que pueden hacerlos más veloces, más hábiles para ciertas tareas y menos para otras.

Desgraciadamente, para los individuos de una población, los recursos no son infinitos, lo cual es una limitante para el crecimiento poblacional. Debido a que los recursos que requieren los individuos de una población son los mismos y que su cantidad es limitada, pueden usar sus carácterísticas específicas como individuos para competir por alcanzarlos. De igual manera pueden interaccionar positivamente entre ellos de manera de colaborar en conseguir un recurso.

Relaciones intraespecíficas en categorías diferenciales. Estas serán:

Cooperación:

1. Familiar 2. Gregaria 3. Estatal 4. Colonial

Competencia:

1. Por alimento (recursos)

2. Por reproducción (apareamiento y cría) 3. Por espacio (jerarquías y dominancia)

Cooperación

Cuando los animales que cooperan entre sí pertenecen a un mismo grupo familiar (padres, hijos, hermanos) se lo denomina con esa misma palabra. Por el contrario, cuando no existe únicamente un vínculo familiar directo, pero aun así cooperan entre sí para alcanzar uno o varios recursos determinados (por ejemplo, las manadas) es que se los determina gregarios. Estos últimos son más numerosos en cantidad de individuos que los primeros.

Por supuesto que dentro de un grupo gregario puede haber distintas familias también. Los peces, por ejemplo, a través de su locomoción conjunta en forma de cardúMenes, reducen la cantidad de energía individual que utilizarían si se transportaran por separado.

Por otro lado, cuando los individuos de una población viven de forma permanente y estable en sociedad, dentro de la cual hay una repartición de tareas, es que la denominamos estatal. Ejemplo: hormigas.

Por último, las colonias son formadas únicamente por organismos que se reproducen asexualmente. Debido a esto, la idea detrás de una colonia es expandirse en el espacio físico, ocupándose con múltiples organismos provenientes de uno o algunos originales. El ejemplo típico en este caso son los corales.

Competencia

Existen varias razones biológicas por las que animales de una misma población pueden y deben competir entre sí. Una de ellas puede deberse a la escasez de alimentos o algún otro recurso esencial. Debido a que no hay suficientes alimentos para todos los individuos, es que se genera una competencia entre ellos por el acceso a los recursos limitados presentes en un momento puntual. El alimento es el ejemplo clásico por definición pero también existen otros recursos que también serán causa de competencia.

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 Por otro lado, en lo que se refiere a la reproducción sexual, las hembras y machos no se reproducirán aleatoriamente con cualquier individuo. Escogen preferentemente el individuo que más seguridad le brinde para el mantenimiento de sus genes en las siguientes generaciones. No es lo mismo un individuo que puede conseguir múltiples recursos limitados que otro que no. No será lo mismo un individuo que puede proteger a sus crías de otros individuos que uno que no. Es por esto que también se trata de una forma de competencia.

Por último, una forma de conseguir recursos limitados así como de proteger a la pareja con la que el individuo se reproducirá, es limitando el espacio físico a una zona de control territorial. Si un organismo logra controlar un lugar físico determinado, podrá tener solo para él y los otros individuos que él quiera, los recursos que allí haya. Por esta razón, la competencia por los espacios, carácterística que demuestra y consolida jerarquías y dominancias.

Otros tipos de diferenciaciones en las relaciones de competencia pueden ser:

Competencia directa e indirecta: Cuando dos individuos luchan físicamente y de manera explícita por un recurso, se la denomina directa. Por el contrario, cuando no interaccionan en un momento y tiempo específico sino que por el solo hecho de consumir un recurso, la cantidad disponible en el ambiente es menor afectando a otros individuos que requieren del mismo, se llama indirecta.

Competencia anárquica y regulada

Regulado

La competencia regulada tiene lugar cuando la obtención de un recurso está asociada a una estructura territorial o jerárquica. Cuando se produce competencia regulada el recurso se distribuye de forma desigual entre los miembros de la población, ya que o bien los recursos se encuentran en mayor proporción en los mejores territorios, controlados por los individuos más dominantes, o bien los miembros de los niveles más altos de la jerarquía social impiden el acceso libre al resto de individuos del grupo. En los capuchinos cariblancos (Cebus capucinus) se dan ambos casos.

Los enfrentamientos agresivos son potencialmente perjudiciales para los individuos porque pueden resultar heridos y ser menos capaces de alimentarse, reproducirse o huir de los depredadores. Por ello muchas especies desarrollaron formas de combate ritualizado para determinar quién gana en un enfrentamiento y tiene acceso a un recurso sin tener que tomar parte en una pelea peligrosa.

Tras una lucha agresiva inicial se establecen los rangos de dominancia entre los individuos en disputa. Así una vez establecida la jerarquía los siguientes conflictos se suelen resolver de forma ritualizada sin recibir heridas ni el individuo dominante ni el subordinado.

La competencia regulada produce una dinámica de población relativamente estable.

Anárquico

En la competencia anárquica se reparten más equitativamente los recursos que en la regulada ya que se produce cuando hay una fuente común del recurso de la cual no se puede excluir a los individuos. Como todos tienen acceso al recurso que es finito, cuando crece la población tiende a agotarse en perjuicio de todos. Por ejemplo, los animales que pastan

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 compiten con más intensidad por la hierba cuando crece su población y el alimento se convierte en un recurso limitante.

La competencia anárquica tiende a producir dinámicas de población inestables, ya que la distribución igualitaria de los recursos cuando escasean puede causar que muy pocos organismos obtengan los suficientes para sobrevivir y reproducirse, produciendo que la población colapse. Este fenómeno se denomina supercompensación.

Distintos tipos de poblaciones: relaciones y funciones

Existen individuos que viven próximos a otros; sin embargo, en muchos casos esa cercanía guarda cierta distancia. En muchas especies de plantas, la reproducción sólo se realiza por fecundación cruzada. El polen de las flores de una planta, llevado por el viento o por insectos, sólo fecunda flores de otras plantas de la misma especie. De este modo, que los individuos estén próximos hace posible la reproducción y, por lo tanto, esto es ventajoso para la supervivencia de la especie. Sin embargo, las necesidades de luz, agua y otros nutrientes determinan la distancia a la que se encuentra una planta respecto de otra.

El viento o ciertos animales dispersan los frutos y las semillas hasta cierta distancia de la planta madre. Esto disminuye la sobrepoblación y, por lo tanto, reduce el problema de la competencia por los recursos del medio.

En algunas especies de animales denominados solitarios, el macho y la hembra sólo se juntan para la época de reproducción y, en algunos casos, sólo permanecen juntos durante la cría. Este tipo de animales delimita un territorio, asegurando así una buena distancia de otros individuos de su especie que compiten con él por el alimento, el refugio o la pareja. Este comportamiento se observa, por ejemplo, en osos, tigres, yaguaretés y otros felinos, zorros o rinocerontes. También en aves, como las ratonas y los martines pescadores, en insectos como los grillos y en muchas especies de arañas.

A los animales que viven permanentemente en agrupaciones –como bandadas, cardúMenes o manadas– se los denomina gregarios. En esos grupos, los individuos establecen diferentes relaciones entre ellos y desempeñan distintas funciones. Las ventajas de la vida en conjunto son evidentes: el encuentro de pareja o el apareamiento se facilita. Además, en algunas especies existe la cooperación; por ejemplo, los lobos cazan en grupo. También cooperan ciertas especies de peces pequeños cuando, al sentirse amenazados por un predador, cada uno huye en una dirección distinta y confunde al atacante que no siempre logra apresar algún individuo. En las manadas de herbívoros, además de un individuo que guía a los otros en los desplazamientos, pueden observarse otras funciones ventajosas para todo el grupo; por ejemplo, entre los guanacos se distingue un vigía, que se mantiene atento a los predadores mientras el resto de la manada pasta.

Otros ejemplos de animales gregarios son los lobos marinos, las llamas y muchas especies de monos que forman en la población familias o clanes. Estos pequeños grupos están integrados por un macho, una o varias hembras (según la especie) y las crías de distintas edades.

Las familias o clanes presentan un orden de jerarquía. Esto significa, por ejemplo, que un macho adulto tiene más poder que el resto y fecunda a todas las hembras de su clan. En cada época de apareamiento, algún macho joven, en edad reproductora, disputará al macho dominante su posición y, si lo vence, ocupará su lugar. Por el contrario, si es vencido, puede ser expulsado del grupo. Quizá, si encuentra una hembra dispuesta, formará una nueva familia. Se dice que los animales que viven en órdenes de jerarquía son sociales o que conforman sociedades.

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 En las poblaciones de insectos sociales, como las abejas, los individuos con funciones diferentes tienen, además, carácterísticas físicas distintas. En un panal, la mayoría de los integrantes de la población son las obreras, que resuelven el suministro de alimento para todos y el mantenimiento del estado del panal; unos pocos son zánganos, es decir, machos cuya única función es la reproducción sexual, y hay una sola hembra reproductora, que es la abeja reina de ese panal.

Comunidades

Conjunto de todos los componentes bióticos de una zona específica del planeta con ciertas condiciones ambientales puntuales todas las relaciones que se establecen entre ellos. Así, una comunidad biológica incluye muchas especies diferentes vinculadas entre sí, porque unas se alimentan de otras y/o, por ejemplo, porque unas utilizan a otras como sostén o refugio.

Las relaciones bióticas son las que se producen entre las poblaciones de una comunidad. Las relaciones interespecíficas que pueden darse en una comunidad puntual son múltiples muy variadas. Lo que diferencia a los distintos tipos de relaciones es cuál será el resultado que obtendrá cada uno de los organismos involucrados en dicha relación. Las opciones son que sea beneficioso, perjudicial o simplemente neutro.

Estas son:

● Competencia ● Depredación ● Parasitismo ● Mutualismo ● Detrivorismo

Competencia

Las carácterísticas son similares, solo que ahora, ya no son únicamente individuos de una misma población los que compiten, sino que el proceso puede extenderse directamente a dos poblaciones distintas. Esto puede terminar resultando en que una de estas desaparezca directamente por competencia.

La competencia interespecífica siempre termina dando un resultado negativo para ambas partes involucradas. Puede ser más negativo para una que para otra pero al margen de esto, siempre que el proceso se dé, resultará negativo en términos de supervivencia y reproducción para ambos.

Las dos poblaciones que compiten no pueden hacerlo por los mismos recursos en un plano de tiempo indeterminado. Mientras transcurre el tiempo, cada una de ellas, o al menos una, debe especializarse en algún recurso diferente al original para dejar de competir o simplemente una de las dos desaparecerá. “dos competidores completos no pueden coexistir”.

Evolutivamente, esto significa que de la variedad de individuos que hay en una población determinada, aquellos que exploten recursos menos similares con los requeridos por la otra población con la que coexisten en un determinado momento, serán los más propensos a sobrevivir.

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 Depredación

El consumo de un organismo (presa) por parte de otro organismo (depredador). Una carácterística importante de esta definición dada de manera implícita es que la presa debe estar con vida en el momento del primer ataque de su predador. Esto es importante ya que, si la presa no está viva, la relación se denomina detritivorismo, la cual abordaremos en una sección específica más adelante en esta clase.

Siguiendo en la línea descrita anteriormente sobre qué tipo de beneficios, perjuicios o neutralismo produce dicha interacción, diremos, sin mucha complejidad argumentativa, que es beneficiosa (positiva) para el predador y perjudicial (negativa) para la presa.

Dentro de los depredadores hay dos subdivisiones importantes de mencionar. La primera está dada en función del tipo de presa de la cual se alimentan los predadores. Si es de carne, serán carnívoros; si son vegetales, serán herbívoros; finalmente si son ambas serán omnívoros.

El otro tipo de subdivisión es más interesante y profundo. Apunta a la forma en que se da dicha depredación. Si el depredador acaba con la vida de la presa en forma más o menos inmediata es lo que se denomina como un verdadero depredador. Este, además, suele consumir la totalidad de la presa y caza distintas presas individuales a lo largo de su existencia. Si el depredador consume solo una parte específica de la presa y no su totalidad, es de los que se denomina grazers. Este tipo de depredadores, al igual que los verdaderos depredadores, suele consumir distintas presas individuales a lo largo de su vida, pero a diferencia de los anteriores, muy rara vez son inmediatamente letales.

Por otro lado, los depredadores que consumen solo una parte de sus presas, sin matarla en el plazo inmediato como los grazers pero que, a diferencia de estos, viven consumiendo un solo individuo puntual, se los denomina parásitos. Por lo dicho anteriormente, la interacción entre depredador y presa en este caso es mucho más estrecha que en el anterior. Por este motivo, la presa de los parásitos suele ser denominada también como hospedador. Por último, existe un tipo de depredación que se da exclusivamente en una serie de insectos (himenópteros y algunos dípteros) en la que los adultos son individuos de tránsito libre que instalan sus huevos en otros insectos. La larva se desarrolla en el interior de estos insectos hospedadores. Si bien originalmente este tipo de parasitismo no es inmediatamente letal como ocurría con los parásitos y los grazers, a largo plazo es ineludiblemente letal para el hospedador. Este tipo de depredación se llama parasitoide.

Parasitismo

La mitad de las especies que existen en el planeta, así como la mitad de los individuos que viven en él, son parásitos. Son uno de los primeros agentes infecciosos en los seres humanos, por eso la importancia de su estudio.

Por un lado, existen microparásitos que son pequeños y por lo general intracelulares. Se multiplican dentro del mismo huésped y por esa razón están en gran cantidad dentro de él. Por el contrario, los macroparásitos, crecen dentro del organismo hospedador pero no suelen multiplicarse en él, sino que producen estadios infectivos especializados que son liberados en el medio externo para atacar a un nuevo huésped. Un clásico ejemplo de este último es la lombriz solitaria (Taenia saginata)

Algunos parásitos no se transmiten de manera directa sino que necesitan un hospedador transitorio para alcanzar su hospedador final. A este hospedador intermediario se lo llama vector.

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 Parasitoides

Solo se dan en insectos y por esta misma razón, son un tipo de depredación sumamente útil para mantener equilibrado el balance de especies naturales. Vale la pena señalar que en algunos casos pueden servir como control de plagas de insectos.

Mutualismo

Esta relación es la del tipo de beneficio mutuo para los dos actores involucrados.

Esto quiere decir que ambos se benefician (tienen un efecto positivo). Por supuesto que dentro de este tipo de relaciones pueden existir algunas más intensas (simbiosis) u otras en las que el beneficio mutuo es solo temporario. En ambos casos, el mutualismo es difícil de cuantificar y evaluar. Por esta última razón es que la relación de comensalismo, por ejemplo, en los últimos tiempos ha sido agregada dentro de esta categoría. En sí mismo, el comensalismo es una relación que en principio solo beneficia a uno de los agentes involucrados (para el otro el efecto sería neutro según la definición más aceptada). Hay que partir de la base de que es muy difícil determinar en la naturaleza con buena certidumbre el hecho de que no le produzca ningún beneficio (aunque no sea evidente a simple vista) a uno de los agentes. De igual manera, es difícil definir si lo que produce en el otro es efectivamente un “beneficio”, o es simplemente algo fundamental para su existencia.

Por ejemplo, la relación entre aves y árboles suele denominarse como de comensalismo, ya que el ave se beneficia usando al árbol para armar su nido y, aparentemente, el árbol no ganaría ni perdería nada con su presencia.

Otras relaciones de mutualismo más clásicamente estudiadas pueden ser las de los peces “limpiadores” y sus “clientes” (otros tipos de peces). Los primeros son especialistas en sorber la superficie corporal del segundo, líberándola de parásitos. Es beneficioso para el “limpiador” porque esa será su fuente de alimentación, así como lo es para el “cliente” ya que está menos expuesto a dichos parásitos.

La simbiosis, por su parte, también ha sido víctima de numerosos cambios de acepción a lo largo de sus años de estudio. Se ha considerado como sinónimo de mutualismo e incluso ha tomado al parasitismo como una de sus formas en algunas definiciones. En nuestro caso, iremos por la más usada, que tiene que ver con un tipo de relación de mutualismo donde los dos organismos no tienen un encuentro esporádico para beneficiarse mutuamente sino que directamente viven atados uno al otro de manera permanente. Ejemplos en este último caso podrían ser los líquenes (como una relación simbiótica permanente entre un tipo de plantas y hongos)

Detritivorismo (carroñeros)

A diferencia de los predadores, los organismos detritívoros no matan a su presa sino que consumen una presa ya muerta, cerrando así el círculo de mantenimiento ecológico. Cuando un organismo depredador caza a su presa, reduce automáticamente, por definición, la abundancia de ese recurso (así como la potencial reproducción del mismo). Sin embargo, el organismo detritívoro, no reduce de manera directa ese recurso, sino que depende de una fuerza externa a él para acceder a ese recurso. Con lo cual, no tiene un control directo sobre ese recurso.

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 Los organismos detritívoros son específicamente animales que viven de otros organismos muertos. Existen también bacterias y hongos que se alimentan de ese recurso, pero tienen un nombre diferente: organismos descomponedores. Los descomponedores y los detritívoros, en conjunto, se denominan organismos saprótrofos.

El ciclo del carbono

En principio, la fotosíntesis y la respiración son los dos procesos fundamentales en el ciclo del carbono. Es principalmente un ciclo gaseoso en el que el CO2 es el principal vehículo de flujo entre la atmósfera, la hidrósfera y la biota. Históricamente, la litósfera jugaba un rol secundario. Sin embargo, en los últimos siglos, la utilización de las reservas fósiles, como reservas dormidas de carbono, han salido a la

superficie.

Las plantas terrestres usan el CO2 atmosférico como fuente de carbono para el ciclo de fotosíntesis, mientras que las plantas acuáticas usan soluciones carbonatadas disueltas en el agua.

La respiración de los animales y de las propias plantas “devuelven” al carbono a la atmósfera y a la hidrósfera.

La principal razón de dicho dramático incremento se debe a la quema de combustibles fósiles, y en un porcentaje mucho menor, por el tratamiento de caliza para la producción de cemento. Si a esto le sumamos la explotación de bosques tropicales, la producción de Co2 aumenta más aún.

El ciclo de carbono global ahora normalmente se divide en los siguientes depósitos principales interconectados por rutas de intercambio:

● La atmósfera.

● La biosfera terrestre.

● Los océanos, incluido el carbono inorgánico disuelto y la biota marina viva e inerte.

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 ● Los sedimentos, incluido los combustibles fósiles, los sistemas de agua fresca y el material orgánico inerte.

● El interior de la Tierra, carbono del manto y la corteza terrestre. Estos almacenes de carbono interaccionan con los otros componentes a través de procesos geológicos.

Los intercambios de carbono entre reservas ocurren como resultado de varios procesos químicos, físicos, geológicos y biológicos. El océano contiene el depósito activo más grande de carbono cerca la superficie de la Tierra.

Los flujos naturales de carbono entre la atmósfera, océano, ecosistemas terrestres y sedimentos están bastante equilibrados, de modo que los niveles de carbono serían relativamente estables sin la influencia humana

Atmósfera

El carbono en la atmósfera terrestre existe en dos formas principales: dióxido de carbono y metano. Ambos gases absorben y retienen calor en la atmósfera y son parcialmente responsables del efecto invernadero. El metano produce un gran efecto invernadero al compararse con el mismo volumen de dióxido de carbono, pero existe en concentraciones mucho más bajas y tiene una vida atmosférica más corta que el dióxido de carbono, haciendo de este último el gas de efecto invernadero más importante.

El dióxido de carbono deja la atmósfera a través de la fotosíntesis, introduciendo a las biosferas terrestres y oceánicas.

La actividad humana durante los dos últimos siglos ha aumentado significativamente la cantidad de carbono en la atmósfera, principalmente en la forma de dióxido de carbono, tanto por la modificación de la capacidad de los ecosistemas para extraer el dióxido de carbono de la atmósfera y por emitirlo directamente, p. Ej., la quema de combustibles fósiles y la fabricación de hormigón.

Biosfera terrestre

La biosfera terrestre incluye el carbono orgánico en todos los organismos vivientes en tierra, ambos vivos y muertos, además del carbono almacenado en los suelos.

El carbono orgánico es un componente importante de todos los organismos que viven en el planeta. Los autótrofos lo extraen del aire en la forma de dióxido de carbono, convirtiendo en carbono orgánico, mientras que los heterótrofos reciben el carbono al consumir a otros organismos.

Dado que la absorción de carbono en la biosfera terrestre depende de factores bióticos, sigue un ciclo diurno y estacional.

El carbono deja la biosfera terrestre de varias maneras y en escalas de tiempo diferentes. La combustión o la respiración de carbono orgánico lo libera rápidamente a la atmósfera. También puede ser exportado a los océanos a través de los ríos o permanecer retenido en el suelo en la forma de carbono inerte. El carbono almacenado en el suelo puede quedar allí por hasta miles de años antes de ser arrastrado a los ríos por la erosión o liberado a la atmósfera a través de la respiración del suelo.

El Aire como componente del Ambiente

El aire es un medio por el cual se propagan olores y sonidos que permite a los animales advertir la presencia de enemigos, presas o la posibilidad de encontrar pareja para reproducirse. También posibilita el vuelo de los insectos y las aves.

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 El viento, aire en movimiento, ejerce varias acciones sobre los seres vivos: transporta de un lugar a otro los granos de polen, los frutos, las semillas, así como pequeñas arañas y pulgones.

El viento también distribuye el calor y transporta humedad mediante las nubes, las que se cargan de agua principalmente al atravesar los océanos.

Asimismo, el viento transmite su energía de movimiento sobre la superficie terrestre, removiendo y transportando partículas y modificando el relieve.

El Aire como Materia

Como toda materia tiene un peso y ocupa un lugar en el espacio.

Es una mezcla de gases en proporciones ligeramente variables, compuesto por 78% de nitrógeno, 21% de oxígeno, 0.93 % de argón, 0.04 % de dióxido de carbono y pequeñas cantidades de otros gases. El aire también contiene una cantidad variable de vapor de agua, en promedio alrededor del 1 % al nivel del mar y del 0.4 % en toda la atmósfera.

La Temperatura

La temperatura determina la distribución de las especies, actúa sobre sus ciclos de vida y afecta las actividades de supervivencia, reproducción y desarrollo de todos los seres vivos. Por ende, si ella cambia todo lo anterior se verá afectado.

El clima de la Tierra se encuentra naturalmente en constante cambio y, a lo largo de su historia, nuestro planeta ha pasado por épocas de enfriamiento (como las glaciaciones) y de calentamiento. En la actualidad estamos nuevamente atravesando un cambio climático que consiste primordialmente en un aumento de la temperatura en todo el mundo (calentamiento global). Sin embargo, se trata de una mezcla de cambios naturales y antropogénicos, siendo estos últimos los de mayor peso. Esto se debe a las actividades humanas, fundamentalmente la quema de combustibles fósiles y de la vegetación natural para abrir tierras agrícolas y ganaderas, y la emisión de sustancias contaminantes a la atmósfera.

¿Qué tan determinante es la temperatura sobre la vida de los seres vivos?

Los procesos vitales de los organismos se ven afectados por la temperatura del ambiente, sobre todo cuando la temperatura corporal depende de la ambiental. La regulación térmica es un proceso que realizan los seres vivos para poder sobrevivir en el ambiente y, a través de la evolución y en repetidas ocasiones, ha permitido la supervivencia de algunas especies en el transcurso de los milenios y forzado a la extinción de otras.

Los animales con temperatura relativamente alta y constante se llaman homeotermos, (mamíferos, aves), antiguamente llamados animales “de sangre caliente”. Aquellos cuya temperatura varía de acuerdo con la del ambiente son los poiquilotermos, ectotermos o “de sangre fría” (invertebrados, peces, anfibios y reptiles).

Para estos últimos, su ritmo metabólico está fuertemente afectado por las condiciones ambientales externas, en particular la temperatura. Según estudios recientes, los reptiles y

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 artrópodos son particularmente vulnerables al calentamiento, consecuencia del cambio climático.

¿Cómo están afectando el cambio climático a las especies?

El clima influye sobre la distribución de especies y los procesos de colonización. El detalle de esto varía de especie a especie, pero en general se debe a tres factores principales:

Los inviernos más fríos: afectan la supervivencia.

Los veranos con mayores temperaturas (más calientes): afectan la reproducción.

Influencias indirectas de plagas, enfermedades y de la competencia interespecífica (entre especies).

La temperatura en los vegetales

Las plantas que se encuentran distribuidas en una gran variedad de climas, cuentan con diferentes recursos con los que superan la época invernal.

En las regiones que se caracterizan por largos periodos de bajas temperaturas, la vegetación interrumpe su crecimiento. Durante el período desfavorable, muchas plantas pierden sus hojas y sólo quedan expuestas las yemas: rudimentos de futuros tallos y hojas, protegidos por hojas gruesas y más resistentes al frío, que las recubren hasta la primavera siguiente.

Las hierbas perennes suelen perder la parte aérea durante la época desfavorable y es frecuente que posean tallos modificados subterráneos.

Los tallos subterráneos, así como las raíces engrosadas, están al abrigo del suelo y suelen acumular gran cantidad de sustancias de reserva. Estas estructuras les posibilitan sobrevivir durante la época invernal, así como contar con nutrientes que pueden ser consumidos durante la etapa de desarrollo en la época favorable siguiente.

Las semillas contienen el embrión de la planta y sus sustancias de reserva y, cómo pueden permanecer en estado de vida latente durante un tiempo considerable, mantienen su potencial de desarrollo. La condición de vida latente se mantiene hasta que vuelven las condiciones favorables, que desencadenaron su germinación.

Cuando las bajas temperaturas son extremas, las plantas no se congelan porque poseen sustancias que actúan como anticoagulantes naturales.

Estrategias de regulación de la temperatura

Muchos animales regulan su temperatura corporal mediante el comportamiento, como buscar el sol o la sombra, o amontonarse para compartir calor.

● Los endotermos pueden alterar la producción de calor metabólico para mantener la temperatura corporal usando termogénesis con o sin temblor.

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 ● La vasoconstricción (reducción) y la vasodilatación (expansión) de los vasos sanguíneos que van a la piel puede alterar el intercambio de calor de un organismo con el medio ambiente.

● Un intercambiador de calor a contracorriente es un arreglo de vasos sanguíneos en los que el calor fluye de sangre más cálida a sangre más fresca, lo que suele reducir la pérdida de calor.

Algunos animales usan aislamiento corporal y mecanismos de evaporación, como la sudoración y el jadeo, para regular la temperatura corporal.

Estrategias de comportamiento, procesos fisiológicos y carácterísticas anatómicas que ayudan a los animales a regular su temperatura corporal.

Mecanismos de termorregulación

Como recordatorio, los animales se pueden dividir en endotermos y ectotermos según la forma como regulan su temperatura.

● Los endotermos, como aves y mamíferos, usan el calor metabólico para mantener una temperatura interna estable, que generalmente es diferente a la ambiental.

● Los ectotermos, como las lagartijas y las serpientes, no usan calor metabólico para mantener su temperatura corporal, sino que adoptan la temperatura del ambiente.

Tanto endotermos como ectotermos tienen adaptaciones ,carácterísticas que surgieron por selección natural, que les ayudan a mantener una temperatura corporal saludable. Estas adaptaciones pueden ser conductuales, anatómicas o fisiológicas. Algunas adaptaciones aumentan la producción de calor en endotermos cuando hace frío. Otras, tanto en endotermos como en ectotermos, aumentan o disminuyen el intercambio de calor con el medio ambiente.

Estrategias conductuales

¿Cómo regulas tú tu temperatura corporal con el comportamiento? En un día caluroso, podrías ir a nadar, beber un poco de agua fría o sentarte a la sombra. En un día frío, podrías ponerte un abrigo, sentarte en un rincón acogedor o comer un plato de sopa caliente.

Los animales no humanos tienen comportamientos similares. Por ejemplo, los elefantes se rocían con agua para enfriarse en un día caluroso y muchos animales buscan la sombra cuando tienen demasiado calor. Por otro lado, las lagartijas suelen tomar el sol en una

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 piedra caliente para calentarse y los polluelos de pingüino se reúnen en grupos para retener el calor.

Algunos ectotermos son tan buenos en el uso de estrategias conductuales para regular la temperatura que mantienen una temperatura corporal relativamente estable, a pesar de no utilizar calor metabólico para lograrlo.

Aumentar la producción de calor: Termogénesis

Los endotermos tienen varias formas de aumentar la producción de calor metabólico, o termogénesis, en respuesta a ambientes fríos.

Una manera de producir calor metabólico es mediante la contracción muscular y los temblores aumentan la actividad muscular, y estimula así la producción de calor.

La termogénesis sin temblor proporciona otro mecanismo para producir calor. Este mecanismo depende de tejido graso especializado conocido como grasa marrón o tejido adiposo marrón. Algunos mamíferos, especialmente los animales que hibernan y las crías, tienen mucha grasa marrón.

Controlar la pérdida y ganancia de calor Mecanismos circulatorios

La superficie corporal es el principal sitio de intercambio de calor con el ambiente. El control del flujo de sangre hacia la piel es una forma importante de controlar la velocidad con la que se pierde o gana calor del entorno.

Vasoconstricción y vasodilatación

En los endotermos, la sangre caliente del núcleo del cuerpo suele perder calor hacia el ambiente cuando pasa cerca de la piel. La reducción del diámetro de los vasos sanguíneos que irrigan la piel, un proceso conocido como vasoconstricción, reduce el flujo sanguíneo y ayuda a retener el calor.

Por otro lado, cuando un endotermo necesita liberar calor estos vasos sanguíneos se vuelven más amplios, se dilatan. Este proceso se llama vasodilatación. La vasodilatación aumenta el flujo sanguíneo hacia la piel y ayuda a que los animales pierdan parte de su calor extra hacia el ambiente.

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 Los mamíferos con pelaje suelen tener redes especiales de vasos sanguíneos para el intercambio de calor que se ubican en zonas de piel desnuda.

Algunos ectotermos también regulan el flujo de sangre a la piel para conservar el calor.

Intercambio de calor a contracorriente: Adaptaciones circulatorias que permiten que el calor se transfiera de los vasos sanguíneos que contienen sangre caliente hacia los que contienen sangre más fría.

Aislamiento: Otra manera de minimizar las pérdidas de calor hacia el ambiente es mediante aislamiento. Las aves utilizan plumas y la mayoría de los mamíferos usan pelo o pelaje para capturar una capa de aire cerca de la piel y reducir la transferencia de calor con el medio ambiente.

Mecanismos de evaporación: Los animales terrestres suelen perder agua por su piel, boca y nariz mediante evaporación hacia el aire. La evaporación absorbe calor y puede actuar como un mecanismo de enfriamiento.

Comunidades Biológicas

● Plancton: seres vivos microscópicos, muchos de los cuales carecen de movilidad y son arrastrados por la corriente.

● Fitoplancton: organismos autótrofos. Ej. Algas verdes unicelulares (vegetales)

● Zooplancton: (animales) organismos heterótrofos. Ej. Pulgas de agua, paramecios,

larvas de insectos.

● Neuston: individuos que se desarrollan cerca de la superficie del agua en relación

con el ambiente. Ej. Zapateros o patinadores, libélulas, mosquitos y escarabajos.

● Necton: organismos capaces de nadar activamente, incluso contra la corriente. Ej.

peces (mojarritas, bagres, chanchitas, etc.), sapos y ranas.

● Bentos: organismos que habitan en el fondo de las lagunas. Ej. Bacterias, hongos,

gusanos y caracoles.

El Agua

Propiedades

➔ Tensión superficial: crea una especie de piel en la superficie del agua donde las

moléculas se mantienen unidas. Esta es también la responsable de que muchos

insectos puedan caminar sobre el agua, a pesar de tener mayor densidad que el agua. ➔ Gran calor específico: se necesita mucha energía para elevar su temperatura, convirtiéndo al agua en aislante térmico. Actúa como termorregulador, amortigua y

regula los cambios térmicos ambientales y corporales (globo que no explota).

➔ Capilaridad: adhesión de moléculas del agua a las paredes del conducto capilar y

cohesión de las moléculas de agua entre sí (plantas utilizan esta propiedad)

➔ Fuerza de cohesión entre sus moléculas: puentes de hidrógeno mantienen a las moléculas fuertemente unidas, formando estructura compacta que convierte en un líquido casi incomprensible. Significa que no es fácil reducir su volumen mediante

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 presión, porque moléculas de agua están enlazadas entre sí manteniendo distancias

intermoleculares más o menos fijas.

➔ Elevada fuerza de adhesión: puentes de hidrógeno responsables, al establecerse

entre estos y otras moléculas polares, es responsable junto con la cohesión.

➔ Conducción eléctrica: cuando contiene sales se convierte en conductor porque hay

presencia de iones con cargas eléctricas.

➔ Acción disolvente: por sus carácterísticas polares, sus puentes de hidrógeno que

forma con otras sustancias polares e iónicas. Esta es responsable de reacciones del metabolismo, aporte de nutrientes y eliminación de desechos.

Son cuerpos de agua cerrados que permanecen en un mismo lugar sin correr ni fluir, como lagos, lagunas, esteros, pantanos, etc. Pero sí cambian con el tiempo: disminuyen su profundidad y aumentan su vegetación hasta la desaparición total del agua. Poca profundidad y menor variación de temperatura.

● Litoral: poca profundidad, la luz penetra hasta el fondo, abunda la biodiversidad.

● Limnetica: aguas abiertas alejadas de la orilla. Su profundidad coincide con la regíón

donde llega la luz.

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