Factores Ambientales y Adaptaciones Biológicas

Se denominan **factores ambientales** a las características del medio ambiente que afectan a los seres vivos. Pueden ser bióticos o abióticos:

• Los **factores abióticos** incluyen el agua, la temperatura, la luz y el suelo.
• Los **factores bióticos** son los organismos que comparten el mismo medio natural.

Adaptaciones a la Luz

En los animales:

• Ojos adaptados a las **bajas intensidades lumínicas**.
• La **bioluminiscencia**, que es la luz que emiten algunos animales nocturnos.

En los organismos fotosintéticos:

• **Plantas epífitas** que viven y trepan buscando luz.
• La zona acuática que recibe la luz se denomina **zona fótica**.
• **Algas verdes**: solo tienen clorofila y deben vivir en aguas superficiales.
• **Algas pardas**: clorofila más pigmentos, habitan zonas algo más profundas.
• **Algas rojas**: presentan pigmento rojo, lo que les permite vivir en zonas aún más profundas.

Adaptaciones a la Falta de Oxígeno (O₂)

Animales terrestres:

• La disminución del tamaño de sus **glóbulos rojos** y el incremento de la cantidad de estos.
• El aumento de la **capacidad pulmonar**.

Animales acuáticos (ej. Cetáceos):

• Reducen la **frecuencia cardíaca** cuando se sumergen.
• Tienen mayor porcentaje de sangre que otros mamíferos.
• Sangre con mayor densidad de **glóbulos rojos**.
• Acumulan O₂ en **músculos y sangre**.
• Reducen el riego en la mayor parte de sus órganos, excepto el **cerebro y el corazón**.

Adaptaciones a la Concentración de Sales

La supervivencia depende del equilibrio osmótico:

• Si el medio tiene una concentración alta de sales, el agua sale del organismo y este no se puede mantener vivo.
• Si la concentración salina del medio es demasiado baja, el agua entra en exceso en el organismo y tampoco es posible la supervivencia.

Modos de Adaptación:

• Plantas: Las **plantas halófitas** pueden vivir en suelos con alta concentración de sal. Secretan el exceso de sal mediante las hojas y seleccionan las sales del suelo que les interesan.
• Invertebrados marinos: Sus células tienen la misma concentración de sales que el medio externo, por lo que el agua no entra ni sale en exceso.
• Peces de agua dulce: Para compensar la entrada de agua por ósmosis, no beben y eliminan una **orina muy abundante** y con pocas sales.
• Peces de agua salada:
  • Los peces cartilaginosos poseen una **glándula secretora de sal** cerca de la aleta caudal.
  • Los peces óseos de agua salada excretan sales por las **branquias** para compensar la pérdida de agua y producen una **orina muy concentrada**.
• Aves marinas: Expulsan una solución salina concentrada gracias a sus **glándulas salinas**, conectadas con los orificios nasales. Esto les permite poder beber agua del mar.

Adaptaciones a la Falta de Alimento

Algunos animales recurren a la **hibernación**:

• Reducen al máximo su **metabolismo** durante el invierno.
• El latido cardíaco se hace más lento, el ritmo respiratorio disminuye y la temperatura corporal permanece muy baja.
• En los meses anteriores al invierno, acumulan bajo la piel la **grasa** que les servirá de reserva durante la hibernación.
• **Adaptación de comportamiento**: almacenamiento de alimentos donde los inviernos son muy fríos.

Clases de Adaptaciones y Factores Limitantes

Una **adaptación** es la adecuación evolutiva (morfológica, fisiológica o de comportamiento) de un organismo a su medio.

Los **factores limitantes** son aquellos que se encuentran más próximos al valor a partir del cual un organismo no puede desarrollarse convenientemente, y pueden limitar el crecimiento de la población (Principio de **Justus Liebig**).

Adaptaciones a la Escasez de Agua

Plantas:

• Almacenar agua en **tejidos especiales**.
• Semillas resistentes a la sequía.
• Hojas con pocos **estomas** que se abren por la noche para evitar la pérdida de mucha agua.
• Raíces extensas y profundas.
• Hojas duras y más pequeñas para evitar la pérdida de agua.
• Plantas anuales que completan su ciclo vital en la época más favorable.

Animales:

• Estructuras resistentes a la **desecación**.
• Superficie corporal bien aislada.
• Productos de excreción con muy poca agua.
• Producción de agua en el organismo por **reacciones metabólicas**.
• Hábitos nocturnos.

Adaptaciones a los Cambios de Temperatura

Animales:

Frío:

• **Aislamiento cutáneo** (grasas y pelo).
• Descenso de la tasa metabólica durante el invierno (**hibernar**).
• Concentración de individuos para aumentar la temperatura común.

Calor:

• Producción de **sudor**.
• Inactividad diurna.
• **Jadeo**.
• Hábitos subterráneos.

Plantas:

Frío:

• Órganos de resistencia subterráneos.
• **Caída de las hojas** en otoño.
• Plantas pegadas al suelo para reducir la pérdida de temperatura.

Calor:

• Forma almohadillada.
• Gran densidad de ramas para lograr un ambiente más fresco en el centro.
• Mayor volumen de las plantas subterráneas frente a las aéreas.
• Hojas muy pequeñas o transformadas en **espinas**.

Se denominan **factores ambientales** a las características del medio ambiente que afectan a los seres vivos. Pueden ser bióticos o abióticos:

• Los **factores abióticos** incluyen el agua, la temperatura, la luz y el suelo.
• Los **factores bióticos** son los organismos que comparten el mismo medio natural.

Los **factores limitantes** son aquellos que se encuentran más próximos al valor a partir del cual un organismo no puede desarrollarse convenientemente, y pueden limitar el crecimiento de la población (Principio de **Justus Liebig**).

Una **adaptación** es la adecuación evolutiva (morfológica, fisiológica o de comportamiento) de un organismo a su medio.

Organización Ecológica y Relaciones Interespecíficas

Modificaciones del Medio por los Seres Vivos

• Las **raíces de las plantas** disgregan las rocas y remueven la tierra, facilitando la erosión.
• Los **líquenes** intervienen en la formación del suelo y contribuyen a la separación de las rocas.
• En algunas rocas sedimentarias que hoy ocupan grandes extensiones se han encontrado **microorganismos protoctistas**.
• Algunos animales remueven el suelo, ayudando a que se airee y haciéndolo más fértil.
• La acumulación de esqueletos de corales origina **arrecifes**.
• Gracias a las plantas se genera un **microclima húmedo** y contribuyen con las hojas a que haya más humedad.
• Algunas plantas poseen raíces profundas y pueden vivir sobre la arena: de este modo, dificultan el movimiento de las **dunas**.
• El **ser humano** es el ser vivo que de modo más patente modifica el medio, a veces provocando consecuencias devastadoras e irreversibles.

Población y Asociaciones Intraespecíficas

Una **Población** es un grupo de organismos pertenecientes a la misma especie que viven en el mismo territorio y que pueden reproducirse entre sí.

Tipos de asociaciones intraespecíficas:

• De Cooperación:
  • **Coloniales**: Individuos que se unen íntimamente y proceden de la reproducción asexual de un mismo progenitor, por lo que son genéticamente idénticos.
  • **Familiares**: Asociaciones que se establecen entre los progenitores y su descendencia (pueden ser temporales o permanentes). Se clasifican en parentales, matriarcales o filiales; y según el número en monógamas, polígamas o poliándricas.
  • **Estatales**: Presentan una jerarquía, como las abejas o las hormigas.
  • **Gregarias**: Se establecen para ayudarse mutuamente, como los monos.
• **De Competencia**: Se establecen cuando escasea algún factor necesario para la supervivencia y hay que competir por el recurso limitado.
• **Por Transporte Pasivo**: Acción mecánica de diversos agentes transportadores, como el viento o el agua (ejemplo: los mosquitos).

Comunidad (Biocenosis)

Una **Comunidad** (o **Biocenosis**) es un conjunto de poblaciones que viven en la misma área y que se relacionan entre sí.

• En una comunidad debe haber generalmente una **especie vegetal predominante** sobre las demás.
• En las comunidades más complejas, los individuos se distribuyen en diversas zonas (**estratificación**).
• Los límites suelen ser difusos.
• Las comunidades con mayor **biodiversidad** son las más estables.

Relaciones Interespecíficas

Se trata de relaciones entre individuos de distintas especies que pueden ser favorables o desfavorables.

Relaciones Interespecíficas Beneficiosas:

• **Mutualismo**: Ambos organismos salen beneficiados, pero la unión no es permanente.
• **Simbiosis**: Unión íntima y permanente; los organismos dependen el uno del otro.
  • **Endosimbiosis**: El simbionte vive dentro de las células del otro.
  • **Ectosimbiosis**: El simbionte vive en el exterior de las células.
• **Comensalismo**: Uno se beneficia y el otro no resulta ni beneficiado ni perjudicado.
• **Protocooperación**: Asociación parecida al mutualismo; ambos se benefician, pero no es esencial para la supervivencia.

Relaciones Interespecíficas Perjudiciales:

• **Parasitismo**: Formado por parásito y hospedador.
  • **Ectoparásitos**: Viven fuera del hospedador.
  • **Endoparásitos**: Viven dentro del hospedador (celulares o extracelulares).
• **Competencia**: Especies luchan por conseguir el mismo recurso.
• **Depredación**: El depredador se alimenta de otra presa a la que mata.

Dinámica de los Ecosistemas

Los Ecosistemas

Un **Ecosistema** es el conjunto formado por los seres vivos, los factores físicos del medio donde viven y las relaciones tanto bióticas como abióticas que se establecen entre ellos.

• **Biotopo**: Medio físico en el que se desarrollan los seres vivos.
• **Biocenosis**: Parte viva del ecosistema, formada por las comunidades que lo constituyen.
• **Hábitat**: Lugar donde vive una especie en el ecosistema.
• **Nicho Ecológico**: Función que desempeña una especie en un ecosistema.
• **Ecotono**: Límite entre dos comunidades.

Materia y Energía en los Ecosistemas

• La fuente de **materia** de los ecosistemas son los elementos químicos y las moléculas inorgánicas del medio abiótico, que son transformadas por los seres vivos en moléculas orgánicas.
• La fuente de **energía** es la energía lumínica del sol, que se transforma en energía química aprovechada por los seres vivos.

Ciclos Biogeoquímicos

Son los movimientos de los elementos químicos en la naturaleza, en los que participa tanto la materia viva como la inerte.

Ciclo del Carbono:

• El CO₂ es utilizado por los seres vivos para la **fotosíntesis**.
• Los animales toman carbono en forma de **materia orgánica**.
• El carbono es devuelto a la atmósfera como CO₂ a través de la **respiración**.
• Residuos de la materia orgánica en descomposición son utilizados por bacterias y hongos.
• Parte del carbono queda inmovilizada en **combustibles fósiles** y rocas carbonatadas.

Ciclo del Nitrógeno:

• El nitrógeno atmosférico no es utilizado directamente por las plantas mediante la fotosíntesis.
• Solo las **bacterias fijadoras del nitrógeno** son capaces de usarlo y transformarlo en nitratos.
• Los descomponedores convierten los compuestos nitrogenados de la materia orgánica en amonio, transformado después por las **bacterias nitrificantes** en moléculas asimilables por los organismos autótrofos.
• Parte del nitrógeno es devuelta a la atmósfera gracias a la acción de las **bacterias desnitrificantes**.

Ciclo del Fósforo:

• No forma compuestos volátiles ni forma parte de la atmósfera.
• Los organismos autótrofos lo toman en forma de **fosfatos** procedentes de la meteorización de las rocas fosfatadas.
• La descomposición de la materia orgánica libera fosfatos que pueden ser utilizados directamente por las plantas o bien arrastrados hasta el mar.
• Los organismos marinos transfieren el fosfato en ellos y las aves marinas lo devuelven en forma de **excrementos**.

Ciclo del Azufre:

• Los organismos autótrofos obtienen el azufre en forma de **sulfatos**.
• El azufre se incorpora a las moléculas orgánicas y es transferido a otros seres vivos.
• El azufre contenido en restos orgánicos es oxidado por las **bacterias del azufre**.
• Puede pasar a la atmósfera en forma de SO₂ a través de las **erupciones volcánicas**.
• El SO₂ atmosférico es devuelto a los ecosistemas mediante la **precipitación**.

Relaciones Tróficas y Productividad

El **nivel trófico** está constituido por los organismos que obtienen la materia y la energía de la misma forma.

1. **Productores**: Seres vivos autótrofos que producen la materia orgánica a partir de inorgánica.
2. **Consumidores Primarios**: Se alimentan directamente de los productores (herbívoros).
3. **Consumidores Secundarios**: Organismos que se alimentan de los consumidores primarios (carnívoros).
4. **Consumidores Terciarios**: Se alimentan de los consumidores secundarios y también se los conoce como **superdepredadores**.
5. **Descomponedores**: Bacterias y hongos que se alimentan de los restos orgánicos de todos los organismos, convirtiendo la materia orgánica en inorgánica.

La **Cadena Trófica** es la representación unidireccional de la transferencia de materia y energía de unos organismos a otros.

**Biomasa** es la cantidad de materia que constituye un organismo, una población, un nivel trófico o un ecosistema.

• **Producción Bruta**: Cantidad total de materia orgánica generada por un nivel trófico en un tiempo determinado.
• **Producción Neta**: Es la materia orgánica de un nivel trófico realmente disponible para el siguiente nivel en un lugar y tiempo determinado.

Los **Factores Limitantes** son los factores ambientales que limitan la productividad de un ecosistema (abióticos como la luz o los nutrientes, o bióticos como la competencia o los depredadores).

La tolerancia a la variación de los factores ambientales es distinta según las especies:

• Las **Euriocas** son muy tolerantes respecto a las variaciones.
• Las **Estenoicas** solo toleran variaciones mínimas.