Conceptos Clave de Ecología y Biología: Ecosistemas, Poblaciones y Flujo de Energía

Conceptos Fundamentales en Ecología

La ecología es la rama de la biología que estudia las interacciones entre los organismos y su ambiente. Para comprenderla, es esencial conocer algunos conceptos básicos:

Población

Es un conjunto de individuos de la misma especie que habitan el mismo ambiente en el mismo momento.

Comunidad

Es el conjunto de poblaciones diferentes que conviven en un tiempo y espacio determinado.

Ecosistema

Incluye a la comunidad y a los factores físicos con los que interactúa. Es un sistema abierto porque intercambia materia y energía con el medio.

El Agua: Propiedades y su Importancia Biológica

El agua es una molécula esencial para la vida, y sus propiedades únicas permiten el desarrollo de los procesos biológicos:

Propiedades del Agua

• Capacidad Disolvente: Muchas sustancias son solubles en agua, y gracias a ello, en el metabolismo, se producen las reacciones químicas.
• Elevado Calor Específico: Se necesita mucha energía calórica para modificar su temperatura; gracias a esto, los organismos se mantienen dentro de los valores estables para la vida.
• Densidad Anómala (entre 0 y 4 °C): Su densidad disminuye e impide el congelamiento de los fondos de mares y lagos en regiones frías, permitiendo a los seres vivos que los habitan llevar a cabo sus vidas.

Adaptaciones de Organismos a Distintas Condiciones Hídricas

Regiones Tropicales

Hay mucha lluvia, humedad y ríos caudalosos. Debido a tanta agua, se desarrolla una gran vegetación favorecida, caracterizada por hojas grandes que permiten una considerable evaporación.

Regiones Secas

Habitadas por organismos con mecanismos fisiológicos para almacenar el agua en sus tejidos, como los camellos, que acumulan grasa en sus jorobas, la cual es una fuente de energía.

Dinámica Poblacional

Las poblaciones no son estáticas; su tamaño y distribución varían según diversos factores.

Patrones de Dispersión en Poblaciones

Los patrones de dispersión describen cómo se distribuyen los individuos dentro de una población en un área determinada. Estos patrones pueden variar por las fluctuaciones ambientales.

• Aleatoria: Los individuos no mantienen ningún tipo de relación de atracción ni de antagonismo y se distribuyen al azar.
• De Agrupamiento o Agregación: Puede ser el resultado de conductas sociales, de la distribución desigual de recursos o de la permanencia de las crías durante mucho tiempo junto a sus padres.
• Uniformemente Espaciada o Regular: Surge de las interacciones directas entre los individuos de la población, y la distancia que los separa resulta ser la mínima que les permite compartir los mismos recursos.

Parámetros que Inciden sobre el Tamaño Poblacional

Los principales factores que afectan el tamaño de una población son:

• Natalidad
• Mortalidad
• Migraciones
• Edad
• Proporción de sexos

Capacidad de Carga

Es el mayor número de organismos de cada población que puede soportar un ambiente. Cuando este número es alcanzado, se comienza a luchar por los recursos y la población se reduce. Las estrategias K indican que, en medios más estables, las especies con menor capacidad reproductiva se ven favorecidas, desarrollando mayor eficiencia en el uso de recursos que otras especies.

Flujo de Energía en Ecosistemas

La energía fluye a través de los ecosistemas de un nivel trófico a otro.

Diferencia entre Cadena y Red Trófica

Cadena Trófica

Es el proceso de transferencia de energía alimenticia a través de una serie de organismos; describe el proceso de transferencia de sustancias nutritivas a través de diferentes especies de una comunidad biológica.

Red Trófica

Es un conjunto de cadenas que se pueden establecer en un ecosistema.

Tipos de Organismos según su Nutrición

Heterótrofos

Incorporan alimentos mediante la ingestión de otros seres vivos o de sustancias elaboradas por ellos. Los nutrientes contenidos en los alimentos, como las proteínas, los hidratos de carbono y los lípidos, les aportan la materia prima para los procesos de síntesis de sus biomoléculas y para los procesos catabólicos que les proporcionan energía.

Autótrofos

Incorporan materias simples, como CO2 y agua, y con ellas producen las biomoléculas que constituyen sus alimentos. La mayoría son plantas, algas y bacterias. Poseen clorofila que les permite captar la energía de la luz y, mediante la fotosíntesis, elaborar glucosa a partir del agua y del dióxido de carbono.

Parámetros que Caracterizan a un Ecosistema

Para entender la función y salud de un ecosistema, se utilizan los siguientes parámetros:

Biomasa

Cantidad de materia que forma parte de los seres vivos en un ecosistema.

Productividad

Da una medida de la energía asimilada por una población o ecosistema.

Productividad Primaria

Energía fija asimilada por los productores:

• Bruta: Energía para la fabricación de glucosa; energía fijada en el proceso de fotosíntesis durante un tiempo dado.
• Neta: Energía almacenada; energía disponible para los consumidores.