Explorando Ecosistemas, Biomas y la Diversidad de la Vida: Conceptos Clave

El Ecosistema

Un ecosistema está formado por el biotopo, la biocenosis y las relaciones que se establecen entre ambos.

Biotopo

Es el espacio físico y las condiciones ambientales (temperatura, luz, humedad, suelo, etc.) donde se desarrolla la biocenosis.

Factores Abióticos Clave:

• Factores geográficos: La latitud y la altitud influyen en la temperatura y la radiación solar.
• Luz solar: Esencial para la fotosíntesis. La cantidad de luz depende de la latitud, la estación, la hora del día y la nubosidad. Hay que tener en cuenta la latitud y la longitud del terreno para que llegue la luz a las plantas para realizar la fotosíntesis.
• Fotoperiodo: También hay que tener en cuenta los fotoperiodos, es decir, las horas de luz y de oscuridad del lugar, que afectan a muchos procesos biológicos.

Biocenosis

Es el conjunto de organismos vivos (plantas, animales, microorganismos) que conviven en un espacio limitado (el biotopo).

Niveles Tróficos:

• Productores: Organismos autótrofos que producen su propio alimento.
  • Fotosintetizadores: Utilizan la luz solar (ej. plantas, algas).
  • Quimiosintetizadores: Utilizan energía química (ej. algunas bacterias).
• Consumidores: Organismos heterótrofos que obtienen energía alimentándose de otros seres vivos.
  • Primarios: Herbívoros, se alimentan de productores.
  • Secundarios: Carnívoros u omnívoros, se alimentan de consumidores primarios (herbívoros).
  • Terciarios: Carnívoros u omnívoros, se alimentan de los secundarios.
• Descomponedores: Organismos heterótrofos que se alimentan de restos de materia orgánica muerta (plantas, animales, excrementos), descomponiéndola (ej. bacterias, hongos).

Biomas

Biomas Terrestres

• Tundra
• Taiga
• Bosque caducifolio
• Bosque mediterráneo
• Bosque tropical
• Praderas
• Desiertos

Biomas Acuáticos

• Agua dulce
• Marinos

Relaciones Biológicas

Relaciones Intraespecíficas (entre individuos de la misma especie)

• Familiares: Relaciones de parentesco para la reproducción y cuidado de las crías.
• Gregarias: Individuos que viven juntos en grupo para protección o búsqueda de alimento, pero sin vínculos familiares estrechos.
• Coloniales: Individuos (zooides) unidos físicamente entre sí, a menudo con especialización de funciones.
• Sociales o Estatales: Individuos organizados jerárquicamente con distribución de tareas y diferenciación morfológica (castas).

Relaciones Interespecíficas (entre individuos de distintas especies)

• Comensalismo: Una especie se beneficia, la otra no se ve afectada (+/0).
• Mutualismo: Ambas especies se benefician (+/+).
• Depredación: Una especie (depredador) caza y mata a otra (presa) para alimentarse (+/-).
• Parasitismo: Una especie (parásito) vive a expensas de otra (huésped), perjudicándola (+/-).

Los Reinos de la Vida

Reino Moneras

• Tipo celular: Procariota
• Organización: Unicelulares (a veces formando colonias o filamentos)
• Nutrición: Autótrofos (fotosintéticos o quimiosintéticos) o Heterótrofos
• Reproducción: Principalmente asexual (bipartición)
• Ejemplos: Bacterias, cianobacterias (organismos unicelulares fotosintetizadores que viven independientes o formando colonias).

Reino Protistas (Protoctistas)

• Tipo celular: Eucariota
• Organización: Unicelulares o Pluricelulares (sin verdaderos tejidos)
• Nutrición: Autótrofos (algas) o Heterótrofos (protozoos)
• Reproducción: Asexual (bipartición, gemación, esporulación) o Sexual (conjugación)
• Ejemplos: Protozoos (ameba, paramecio), algas

Reino Hongos (Fungi)

• Tipo celular: Eucariota
• Organización: Mayoritariamente Pluricelulares (formados por hifas), algunos unicelulares (levaduras)
• Nutrición: Heterótrofos (por absorción: saprófitos, parásitos o simbiontes)
• Reproducción: Sexual y Asexual (por esporas)
• Ejemplos: Setas, mohos, levaduras

Reino Plantas (Plantae)

• Tipo celular: Eucariota
• Organización: Pluricelulares (con tejidos y órganos diferenciados)
• Nutrición: Autótrofos (fotosintetizadores)
• Reproducción: Alternancia de generaciones (fase sexual y asexual)
• Ejemplos: Girasol, trébol, pino, musgos, helechos

Reino Animal (Animalia)

• Tipo celular: Eucariota
• Organización: Pluricelulares (con tejidos y órganos diferenciados, excepto poríferos)
• Nutrición: Heterótrofos (por ingestión)
• Reproducción: Principalmente Sexual (algunos asexual)
• Ejemplos: Pato, tigre, rana, insectos, esponjas

Reproducción Animal

Tipos de Fecundación

• Fecundación Externa: La unión del óvulo y el espermatozoide ocurre fuera del cuerpo de la hembra (típica de ambientes acuáticos).
• Fecundación Interna: La unión de los gametos ocurre dentro del aparato reproductor de la hembra.

Desarrollo Embrionario

• Ovíparos: El embrión se desarrolla dentro de un huevo que ha sido puesto fuera del cuerpo de la madre. La eclosión es externa. (Ej: aves, reptiles, mayoría de peces y anfibios).
• Ovovivíparos: El embrión se desarrolla dentro de un huevo que permanece en el interior del cuerpo de la madre hasta la eclosión. El nacimiento es de una cría ya formada que sale del huevo justo antes o después de la puesta. (Ej: algunos tiburones, serpientes, peces).
• Vivíparos: El embrión se desarrolla directamente dentro del cuerpo de la madre, sin huevo intermedio, recibiendo nutrientes de ella (generalmente a través de una placenta). El nacimiento es de una cría viva. (Ej: mamíferos).

Función de Relación en Animales

El proceso general de la función de relación en animales implica:

1. Recepción de Estímulos: Captación de información (estímulos) del medio interno o externo a través de los órganos de los sentidos (receptores).
2. Transmisión de Información: Los nervios transmiten la información sensorial al sistema nervioso central.
3. Elaboración de Respuestas: El sistema nervioso procesa la información y genera una respuesta adecuada.
4. Ejecución de la Respuesta: Los órganos efectores (músculos, glándulas) llevan a cabo la respuesta ordenada por el sistema nervioso.

Procesos Metabólicos Energéticos

Fermentación

Proceso catabólico anaeróbico (sin oxígeno) donde se obtiene energía (ATP) a partir de la oxidación incompleta de compuestos orgánicos.

• Fermentación Alcohólica: Transformación de azúcares (presentes en el mosto de uva, cebada o harina de trigo) en etanol y dióxido de carbono. Realizada por levaduras.
• Fermentación Láctica: Transformación de la lactosa (azúcar presente en la leche) u otros azúcares en ácido láctico. Realizada por bacterias lácticas y en células musculares humanas en anaerobiosis.
• Fermentación Acética: Oxidación del etanol (producido por fermentación alcohólica) en ácido acético (vinagre). Es un proceso aeróbico (requiere oxígeno) realizado por bacterias acéticas.

Respiración Celular

Proceso catabólico aeróbico (con oxígeno) donde se oxida completamente la materia orgánica (principalmente glucosa) para obtener la máxima cantidad de energía (ATP).

Ecuación general simplificada: Glucosa + O₂ → CO₂ + H₂O + Energía (ATP)

Fotosíntesis

Proceso anabólico realizado por organismos autótrofos fotosintéticos donde se utiliza la energía lumínica para sintetizar materia orgánica (glucosa) a partir de materia inorgánica.

Ecuación general simplificada: Luz solar + Sales minerales + CO₂ + H₂O → Glucosa + O₂ (La energía lumínica se transforma en energía química almacenada en la glucosa).

Tipos de Células

Célula Procariota

Se caracteriza por tener el material genético (ADN) disperso en el citoplasma (en una región llamada nucleoide), sin estar rodeado por una membrana nuclear (carece de núcleo definido). Son estructuralmente más simples y pequeñas que las eucariotas. (Ej: bacterias, arqueas).

Célula Eucariota

Se caracteriza por tener el material genético (ADN) contenido dentro de un núcleo definido, delimitado por una envoltura nuclear. Poseen orgánulos membranosos (mitocondrias, retículo endoplasmático, etc.) en el citoplasma. Son estructuralmente más complejas. (Ej: células de animales, plantas, hongos, protistas).

Moléculas Fundamentales para la Vida

Moléculas Inorgánicas

• Agua (H₂O): El componente más abundante, esencial para las reacciones bioquímicas, como disolvente universal y con función termorreguladora.
• Sales Minerales: Disueltas (iones) o precipitadas, cumplen funciones estructurales (huesos, conchas) y reguladoras (impulso nervioso, contracción muscular) (ej. Ca²⁺, PO₄³⁻, Na⁺, K⁺, Cl⁻).

Moléculas Orgánicas (Biomoléculas)

• Glúcidos (Hidratos de Carbono o Azúcares): Principal fuente de energía a corto plazo (ej. glucosa), reserva energética (ej. almidón, glucógeno) y función estructural (ej. celulosa, quitina).
• Lípidos (Grasas): Reserva energética a largo plazo, función estructural (membranas celulares - fosfolípidos, colesterol), aislante térmico, función hormonal y vitamínica (ej. triglicéridos, ceras, esteroides).
• Proteínas: Moléculas muy versátiles con funciones estructurales (colágeno), enzimáticas (catalizadores biológicos), transporte (hemoglobina), defensa (anticuerpos), hormonal (insulina), contráctil (actina, miosina). Formadas por cadenas de aminoácidos.
• Ácidos Nucleicos: Almacenan, transmiten y expresan la información genética (ADN - ácido desoxirribonucleico y ARN - ácido ribonucleico). Formados por nucleótidos.