ECOLOGÍA POBLACIÓN Y COMUNIDAD 


Capitulo Ecología: Población y Comunidad 

Introducción 

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Capitulo 1 

Capitulo 2 

Capitulo 3

Capitulo 4 

Capitulo 5

Capitulo 6 

Capitulo 7

Capitulo 8

Capitulo 9

 Capitulo 10

Capitulo 11

Capitulo 12 

Capitulo 13

Capitulo 14 

Capitulo 15 

Capitulo 16

Capitulo 17 

Capitulo 18 

Capitulo 19

Capitulo 20

Capitulo 21

Capitulo 22

Capitulo 23 

Capitulo 24 

Capitulo 25 

Capitulo 26  

Capitulo Ecologia y Energia 

Capitulo Ecologia y Humano

Capitulo Ecología Población y Comunidad  

Capitulo Ecología Hormonas Vegetales 

Capitulo Evolución 

Capitulo Evolución de los Primates

 

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ECOSISTEMA

 

La ecología es una ciencia que estudia las interrelaciones entre los organismos y el medio ambiente en el que viven, es decir, el ecosistema. Realiza un estudio científico, que incluye conocer las  diferentes especies del lugar de estudio, así como las relaciones entre éstas y los factores ambientales que las afectan, tales como temperatura, humedad ambiental y aire.

 

Por ello, conviene destacar que el ecosistema es una relación entre el ambiente abiótico conformado por temperatura, radiación, humedad ambiental, presión atmosférica, sustancias orgánicas e inorgánicas, etc. y una comunidad, comprendiendo el espacio  en que viven los organismos, el componente biótico (elementos vivos).

 

BASES FÍSICAS DE LA VIDA

Nuestro planeta Tierra está habitado por una gran diversidad de especies vivientes, que están inmersos en un medio ambiente que establece una serie de limitaciones físico-químicas que condicionan y determinan, su sobrevivencia.

   

El medio ambiente abiótico es absolutamente dinámico, de tal forma que esta sujeto constantemente a una serie de cambios. Esta capacidad de cambio del medio hace que la biodiversidad de especies vivientes desarrolle una serie de adaptaciones que les permiten competir con los otros seres vivos y aprovechar mejor los recursos que el medio les ofrece.

   

Por lo tanto los seres bióticos no son organismos aislados. Por el contrario, están constantemente interactuando, entre ellos y con el medio abiótico.

   

Todos los organismos vivos están dependiendo de una serie de condiciones físicas tales como temperatura, presión atmosférica y radiación. Estos tres factores abióticos son indispensables para que la vida continúe normalmente.

   

Temperatura: la mayoría de los seres vivos sólo puede existir dentro de estrechos rangos de temperatura. Dentro del margen señalado anteriormente podemos distinguir tres niveles fundamentales: temperatura máxima, mínima y óptima.

 

La mayoría de los organismos bióticos están adaptados a la temperatura en la cual sus procesos vitales se lleven a cabo con la máxima eficiencia, es decir, una temperatura óptima.

 

Presión Atmosférica: la presión está muy relacionada con el oxígeno disponible; a mayor presión atmosférica, mayor concentración de oxígeno y viceversa, de manera que cada especie deberá habitar el lugar que más se adapte a sus características fisiológicas.

 

Radiación: la radiación solar que llega a la corteza terrestre tiene distintas longitudes de onda, las que van a influir y condicionar la existencia de las diversas especies.

 

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS

 

Población: Es un grupo de organismos de la misma especie que se cruzan entre sí y habitan en un área geográfica particular en un tiempo determinado. El conocimiento de la dinámica de las poblaciones es esencial para los estudios de las diversas interacciones entre los grupos de organismos y tiene, además, una gran importancia práctica. Por ejemplo, la identificación de las especies en peligro de extinción y de los tipos de intervención que pueden evitar su extinción también depende del conocimiento de la dinámica de poblaciones.

 

Propiedades de las Poblaciones

 

·         Densidad: Corresponde al número de individuos de la misma especie que habitan en una unidad de superficie  o  de  volumen.    Ejemplo: 65 ovejas / Km2. Esta propiedad permite tener un parámetro sobre el tamaño de la población y su relación con el espacio.

 

·         Tasa de Natalidad: Porcentaje de nuevos individuos  que se incorporan a la población.

 

·         Tasa de Mortalidad: Porcentaje de individuos que mueren en una población.

 

·         Migraciones: Movimientos de individuos dentro de la población. La inmigración corresponde a la entrada de  nuevos individuos a la población y la emigración es la salida de individuos.  Esta característica confiere a la población la propiedad de dispersión.

 

·         Patrones de Crecimiento Poblacional: El crecimiento poblacional es el cambio en el número de individuos que tiene una población a través del tiempo. Por lo tanto, este factor depende directamente de la densidad por unidad de tiempo.

 

El modelo más simple de crecimiento de una población cuyo número de individuos  se incrementa a una tasa constante, se conoce como Crecimiento  exponencial.

 

Las poblaciones, luego de un crecimiento exponencial, tienden a estabilizarse al tamaño máximo que puede sostener el ambiente (capacidad de carga). El índice de crecimiento se reduce poco a poco hasta  alcanzar un estado de equilibrio a largo plazo. En este equilibrio, el índice de nacimientos se aproxima  con el índice de mortalidad y se estabiliza el tamaño de la población. Este tipo de crecimiento, se denomina Crecimiento logístico.

 

·         Distribución de las Poblaciones: Es la forma en que los individuos están dispersos dentro del área habitada por la población. La descripción de la distribución espacial suministra información adicional sobre la población. El patrón de disposición de  los organismos dentro del espacio bidimensional o tridimensional.

 

En general, se distinguen tres tipos o patrones de distribución:

 

-      Azar: en el cual el esparcimiento entre los individuos es irregular y la presencia de un individuo  no afecta de manera directa la ubicación de otros.

 

-      Agrupado: en el cual los individuos se encuentran agrupados en manchones, por lo que la presencia de un individuo aumenta la probabilidad de encontrar a otro.

 

-      

 

 

 

    Regular: en el cual los individuos están espaciados uniformemente dentro del área, y la presencia de un individuo disminuye la probabilidad de encontrar a otro en la vecindad.

 

Regulación del Tamaño de la Población

 

La noción popular que “la naturaleza se encuentra en equilibrio” y que las poblaciones generalmente alcanzan un estado de equilibrio ha sido objeto de severas críticas por parte de ecólogos contemporáneos.

 

Aunque es difícil comprender por qué ocurren fluctuaciones en el tamaño de las poblaciones, es de suma importancia, tener este conocimiento, debido a que las fluctuaciones de las poblaciones de una especie pueden tener efecto profundo para bien o para mal, sobre otras especies, incluido la especie humana. Se cree que en estas fluctuaciones intervienen diversos factores.

 

·        Factores Limitantes: Las diferentes  poblaciones presentan factores limitantes específicos. De importancia crítica es la gama de tolerancia que muestran los organismos hacia factores como la luz, la temperatura, la salinidad, el agua disponible, el espacio para la nidificación y la escasez o el exceso de nutrientes necesaria.

Si cualquier requerimiento esencial es escaso, o cualquier característica del ambiente es demasiado extrema, no es posible que la población crezca, aunque todas las otras necesidades estén satisfechas

 

·        Estrategias de Vida: Este concepto se refiere a un conjunto de rasgos coadaptados que afectan a la  supervivencia y la reproducción de una población.

 

La propuesta más usada y difundida ha sido la de R. Mac Arthur y E.O Wilson quienes clasificaron las estrategias en «R» 

 

y «K», diferenciándolas básicamente por las siguientes características:

 

Estrategia R

Estrategia K

 

Muchas crías

Pocas crías

Maduración rápida

Maduración lenta

Reproducción

1 sola vez

Reproducción en muchas ocasiones

Poco o ningún cuidado parental

Cuidado parental intenso

Ej. Bacteria flores

Ej. Árboles

mamíferos del desierto.

 

 

 

COMUNIDAD

  

Como todos los seres vivos requieren de otros seres vivos iguales a ellos o de otras especies, surge la Comunidad o Biocenosis que corresponde al conjunto de poblaciones, animales y vegetales que se relacionan entre sí en un lugar determinado.

 

En toda biocenosis existe una estructura  y  una dinámica:

  

Estructura de una comunidad biológica.

 

Está determinada por la clase, número  y distribución de los individuos que forman las poblaciones. En la estructura de una comunidad biológica se distinguen tres aspectos fundamentales: composición, estratificación y límites:

 

a.    Composición de las Comunidades: Dentro de ésta se debe tomar en cuenta las

siguientes características:

 

Abundancia: es el número de individuos que presenta una comunidad por unidad de superficie o de volumen (densidad de la población).

 

Diversidad: se refiere a la variedad de especies que constituyen una comunidad.

Tanto la abundancia como la diversidad es pequeña en aquellas zonas de climas extremos  como desiertos, fondos de océanos  etc.             

 

Dominancia: se refiere a la especie que sobresale en una comunidad, ya sea por el número de organismos, el tamaño, su capacidad defensiva, etc. La comunidad, por lo general, lleva el nombre de la especie que domina, por ejemplo, un pinar,  comunidad de espinos, banco de ostras, etc.

 

Hábitat: Es un lugar que ocupa la especie dentro del espacio físico de la comunidad.

Es necesario considerar al estudiar el concepto de hábitat que los organismos reaccionan ante una variedad de factores ambientales y sólo pueden ocupar un cierto hábitat, cuando los valores de esos factores caen dentro del rango de tolerancia de la especie.

 

Nicho Ecológico: Corresponde al papel u ocupación que desempeña la especie dentro de la comunidad; si es un productor, un herbívoro o bien un carnívoro. Una definición operativa de nicho es, en realidad, más compleja e incluye muchos más factores que el modo de vida de un organismo. Es de hecho, el ambiente total y también el modo de vida de todos los miembros de una especie determinada en la población.

 

Los organismos con un amplio rango de tolerancia ocupan nichos extensos, se les llama generalistas. Los organismos con un rango estrecho de tolerancia ocupan un nicho más reducido y se les llama especialistas, suelen ser empleados como indicadores ecologicos.      

 

Indicador ecológico: es aquella especie que presenta estrechos límites de tolerancia a un determinado factor físico.

 

Muchas son las especies que desde hace siglos se han identificado y utilizado como indicadores ecológicos, para detectar la existencia desubstancias tóxicas. A estas especies se les ha dado el nombre genérico de bioindicadores. Por ejemplo los mineros utilizaban los canarios para detectar la presencia de gases letales antes de internarse en las minas. En el caso de las grandes ciudades, uno de los indicadores más notables de la contaminación del aire en las ciudades es la presencia de líquenes, que son especies particularmente sensibles a concentraciones importantes de SO2 y otras impurezas atmosféricas.

 

b.    Estratificación de la Biocenosis: Las comunidades se pueden encontrar en estratos

o capas horizontales o bien verticales. De igual manera existen  comunidades monoestratificadas, en donde su estratificación vertical es muy pequeña y sólo se permite distinguir un estrato, tal es el caso de las zona rocosas  o desérticas cuyos animales y plantas  (representadas especialmente por líquenes) forman una capa al mismo nivel. Como ejemplo de una  estratificación vertical podemos observar un bosque en el cual se encuentra el estrato subterráneo, suelo, un estrato herbáceo, arbustivo y arbóreo.

 

c.    Límites de la Biocenosis: En ocasiones es difícil establecer con claridad los límites

de una comunidad. Esto resulta sencillo hacerlo en comunidades que ocupan biotopos muy concretos y delimitados, como ocurre en una pequeña charca o bien en una isla. Cuando se trata de individualizar biocenosis establecidas en biotopos como el océano resulta difícil delimitarlas pues unas con otras se interfieren. En tales casos existen zonas de transición que pueden ser intermedias y que se conocen con en nombre de ECOTONO. La frontera entre un bosque y una pradera, o bien la orilla de un río son ejemplos de ecotonos.

 

DINÁMICA DE UNA COMUNIDAD BIOLÓGICA: 

 

La estructura física y biológica no es una característica estática de la comunidad, ya que cambia temporal y espacialmente.

 

La estructura vertical de la comunidad cambia con el tiempo, conforme los organismos que la forman  nacen, crecen y mueren. Las tasas de natalidad y mortalidad de las especies varia en respuesta a los cambios ambientales, cambiando el patrón de diversidad y dominancia de las especies, lo que lleva a lo largo del tiempo y en el espacio a un cambio en la estructura de la comunidad, tanto física como biológica, este cambio en el patrón de la estructura de la comunidad es lo que se llama dinámica de comunidades.

 

Dentro de la dinámica podemos encontrar tres puntos fundamentales: las sucesiones ecológicas, las fluctuaciones y las interacciones que se desarrollan entre las poblaciones.

 

 

 

sucesión ecológica: Es un cambio estructural de una comunidad en el que un conjunto de plantas y animales toman el lugar de otros, siguiendo orden predecible hasta cierto punto, aunque son tan variados como los ambientes en los que se lleva a cabo la sucesión.

 

En cada caso, la sucesión comienza con unos pocos invasores fuertes llamados pioneros. Si no hay perturbación  la comunidad que se ha establecido, llegara a formar una comunidad climax, variada y relativamente estable, que subsiste por si misma a lo largo del tiempo.

 

fluctuaciones de las poblaciones: pueden tener efectos profundos, a favor o en contra, sobre otras poblaciones incluyendo a la especie humana, son cambios en las poblaciones que debido a diversos factores ambientales, que afecta a veces dependiendo de la densidad o bien en forma independiente de la diversidad.

 

INTERACCIONES ENTRE LAS POBLACIONES DE LA BIOCENOSIS

 

Los seres vivos que forman la biocenosis, interactúan entre sí pudiendo dañarse, beneficiarse o no tener efectos.

 

Las relaciones intraespecíficas son aquéllas que se establecen entre individuos de una misma población. Las relaciones interespecíficas se desarrollan entre miembros de poblaciones diferentes.

                       

Competencia

La competencia se caracteriza porque se establece una rivalidad entre individuos  de la misma especie (competencia intraespecífica) 

  

o de especies diferentes (competencia interespecífica) para conquistar un  recurso; que esta en cantidad limitada. Como resultado de la competencia, el éxito biológico o reproductivo de los individuos que interactúan puede verse reducido. Entre los muchos recursos por los cuales los organismos pueden competir se encuentra el alimento, el agua, la luz, el espacio vital, etc. La intensidad de la competencia depende de lo similares que sean los requisitos de las dos especies.  Por ejemplo las plantas a menudo compiten con otras plantas por la luz solar y el agua.

 

En la competencia interespecífica, ambas especies resultan perjudicadas en el sentido que se limita el acceso a los recursos.

 

Los análisis de situaciones en las que coexisten especies similares han demostrado que los recursos a menudo están subdivididos, o son distribuidos, por las especies coexistentes.

 

El solapamiento de nichos describe la situación en la cual los miembros de más de una especie utilizan el mismo recurso escaso. En las comunidades en las cuales ocurre solapamiento de nichos, la selección natural puede dar por resultado un aumento de las diferencias entre las especies que compiten. Fenómeno que se conoce como desplazamiento de caracteres.

 

 

Predación

Los miembros de una población atacan, capturan y matan a organismos de otra especie (presa), con el objeto de alimentarse. Sólo el depredador se ve favorecido en la relación.

 

Este tipo de relación tiene  una fuerte influencia sobre la evolución de las poblaciones, tanto de predadores como de presas, dado que las presiones selectivas favorecen una eficiencia creciente en la alimentación por parte de los predadores y mecanismos mejorados para evitarlos de parte de las presas, como por ejemplo, el camuflaje, el mimetismo, las señales  de alerta entre otras.

 

Las interacciones predador-presa también influyen sobre la  dinámica de la población y pueden aumentar la diversidad de las especies reduciendo la competencia entre las presas. El tamaño de una población de predadores con frecuencia está limitado por la disponibilidad de presas. A su vez el tamaño de la población de presas depende de la cantidad de depredadores.

 

Simbiosis

 

Este concepto («vivir juntos») involucra a un conjunto de estrechas asociaciones que se establecen entre las poblaciones involucradas. Las relaciones simbióticas prolongadas pueden dar por resultado cambios evolutivos profundos en los organismos que intervienen.

    

Algunos ejemplos son:

 

·      Mutualismo: Es una relación en donde, las especies participantes obtienen beneficio mutuo de la relación y no pueden vivir  separadamente, pues mueren. Es una relación obligada. Ej.: plantas y bacterias fijadoras de nitrógeno (Rizobium sp), la relaciones entre las plantas y sus polinizadores, etc.

 

·         Comensalismo: en esta relación se beneficia sólo una especie, mientras que la otra no se beneficia ni se daña. Por ejemplo: la relación entre el tiburón y el pez rémora.

 

-          Protocooperaciónen esta relación se benefician ambas especies, pero no es vital ni obligada. Por ejemplo las flores y los polinizadores.

 

Parasitismo: Relación en la cual uno de los individuos (parásito) se beneficia al alimentarse a expensas de otro (huésped), que se perjudica por la presencia del otro.

 

El parasitismo se puede considerar una forma especial de predación, en la que el predador es considerablemente más pequeño que la presa. Como ocurre con las formas más obvias de predación, es más probable que las enfermedades parasitarias eliminen a los más jóvenes, discapacitados y a los más viejos, haciéndolos más susceptibles a otros depredadores, o a los efectos del clima o a la escasez de alimento.

Ejemplo de enfermedades parasitarias en el ser humano. Pediculosis, Oxiurasis, Lombriz Soliaria.

 

Amensaismo: Relación en la cual, uno de los asociados resulta perjudicado por otro que no manifiesta un cambio aparente.  Ej.: Hongo  Penicillium productor de penicilina (un antibiótico que inhibe el crecimiento de   bacterias) y las bacterias. En esta relación los hongos no se afectan ni se benefician, en cambio las bacterias son seriamente afectadas.