1. La biosfera y los ecosistemas
La biosfera es un sistema formado por una delgada capa discontinua de la Tierra que incluye a todos los seres vivos que habitan el planeta, desde las grandes profundidades y fondos marinos hasta las cimas de las montañas más altas, e incluso más allá. Se trata de un sistema abierto, ya que intercambia materia y energía con las otras capas (geosfera, atmósfera e hidrosfera). La biosfera se subdivide en múltiples ecosistemas. Cada ecosistema está formado por un conjunto de seres vivos (biocenosis) y el espacio físico que ocupan (biotopo), además de todas las interacciones que ocurren entre ellos. La biocenosis de un lugar dependerá directamente del biotopo.
1.1 El biotopo: factores condicionantes
El biotopo determina qué seres vivos pueden habitar en él y se divide en:
- El medio: El lugar donde viven los seres vivos de ese ecosistema, con el cual intercambian materia y energía. Puede ser acuático o terrestre.
- Los factores ambientales: Son las condiciones físicas y químicas del biotopo. Caracterizan el entorno y condicionan la biocenosis. Los principales son: la luz, el agua, la temperatura, la salinidad y el pH.
Cada especie posee una capacidad de resistencia ante modificaciones de estos factores, pero también unos límites de tolerancia. El intervalo de tolerancia de una especie frente a un factor ambiental concreto es su valencia ecológica o amplitud ecológica. Las especies muy exigentes tienen una amplitud ecológica pequeña y se denominan estenóicas para ese factor. Por el contrario, las especies muy tolerantes tienen una amplitud ecológica grande y se denominan eurioicas.
1.2 La biocenosis
La biocenosis o comunidad biológica está formada por distintas especies que se relacionan entre sí. Una especie es un conjunto de seres vivos que pueden reproducirse entre ellos y tener descendencia fértil. Una población es el conjunto de individuos de la misma especie que vive en el mismo lugar.
- Hábitat: Es la zona del ecosistema con las condiciones ideales para una población (ej. las orillas de un estanque para una rana).
- Nicho ecológico: Es la función o papel de una población en el ecosistema; cómo se relaciona con su hábitat y con otras especies.
- Ecotono: Es la zona de transición entre dos ecosistemas diferentes. En un ecotono, la biocenosis está formada por especies de los dos ecosistemas colindantes, por lo que son zonas biológicamente muy ricas (ej. una marisma).
La biocenosis: Relaciones biológicas
Las relaciones en un ecosistema pueden ser intraespecíficas (misma especie) o interespecíficas (especies diferentes):
- Competencia: Ocurre cuando dos individuos compiten por el mismo recurso (alimento, pareja, espacio).
- Depredador-presa: Relación que se autorregula: a más depredadores, menos presas; a menos presas, menos depredadores.
- Parásito-hospedador: El parásito vive a costa del huésped, causándole un daño.
- Mutualismo y comensalismo: En el mutualismo, ambos se benefician (ej. aves desparasitando bueyes). Si la dependencia es total, hablamos de simbiosis (ej. líquenes). En el comensalismo, uno se beneficia y al otro le es indiferente (ej. buitres aprovechando restos de un león).
2. Las relaciones tróficas y niveles tróficos
Las relaciones tróficas definen cómo se alimentan los seres vivos. Distinguimos tres niveles:
- Productores: Autótrofos que generan materia orgánica a partir de energía solar y materia inorgánica (plantas, fitoplancton, algas).
- Consumidores: Heterótrofos que se alimentan de otros seres vivos. Pueden ser primarios (herbívoros), secundarios (carnívoros) o superiores (terciarios/cuaternarios). Los omnívoros se alimentan de ambos.
- Descomponedores: Transforman restos muertos en materia inorgánica, cerrando el ciclo (bacterias y hongos).
La ley del diezmo ecológico establece que cada nivel trófico solo aprovecha el 10% de la energía del nivel inferior. La representación de estas relaciones se realiza mediante cadenas tróficas (lineales) o redes tróficas (complejas). La introducción de especies invasoras puede romper este equilibrio y destruir el ecosistema.
3. Circulación de materia y energía
Las relaciones tróficas se representan mediante pirámides ecológicas, que pueden medir el número de individuos, la cantidad de energía o la biomasa. En estas pirámides se observa cómo la energía disminuye drásticamente a medida que se asciende en los niveles tróficos.
4. Sucesiones ecológicas
Una sucesión es la ocupación de un medio por especies que antes no estaban, generando un ecosistema más complejo. Existen dos tipos:
- Primaria: Ocurre en terrenos sin vegetación previa (ej. magma solidificado, glaciares). Las especies pioneras son estrategas de la r (vida corta, muchos descendientes).
- Secundaria: Ocurre en suelos poblados anteriormente (ej. bosque quemado, cultivo abandonado). Aparecen estrategas de la K (vida larga, pocos descendientes).
A medida que la sucesión avanza, aumenta la biodiversidad hasta alcanzar el clímax, un estado de equilibrio interno fuerte. Las perturbaciones (incendios, urbanización) pueden provocar una regresión en la sucesión.