Segunda parte Tema 4 de CTM de 2º de Bachillerato

1. TEMA 4 (2ª Parte)
ORGANIZACIÓN Y DIVERSIDAD DE
LA BIOSFERA

2. ECOSISTEMA
 Es un sistema formado por la interacción
entre:
 una biocenosis
 y unos factores físicos del medio o biotopo.

3. BIOCENOSIS
 Está formada por los seres vivos y las relaciones que
existen entre ellos.
 Los seres vivos se agrupan formando poblaciones
de la misma especie y comunidades junto con otras
especies.
 Las poblaciones están constituidas por los
individuos de la misma especie que vive en un lugar
determinado.

4. BIOTOPO
 Se compone de:
 Medio Físico: lugar donde los seres vivos
desarrollan sus funciones vitales.
 Básicamente hay dos tipos de medios: líquido y gaseoso y
ambos tienen un límite inferior sólido sobre el que se sustentan
los organismos.
 Factores abióticos (del medio): Son las
características fisicoquímicas del medio ambiente:
temperatura, luz, humedad, composición química,
salinidad, presión…

5. AUTORREGULACIÓN DEL ECOSISTEMA
 Son capaces de autorregularse y
permanecer en equilibrio dinámico a lo
largo del tiempo.
 Los ecosistemas son normalmente
cerrados para la materia, aunque
abiertos para la energía.

6. AUTORREGULACIÓN DEL ECOSISTEMA
 Un acuario con una sencilla cadena trófica, es un
ejemplo de ecosistema autorregulado.
 Si se introduce una nueva especie el equilibrio del
ecosistema se altera.

7. Imagina un
ecosistema
cerrado:
el acuario
Tres eslabones:
productores,
herbívoros y
carnívoros
Bacterias
descomponedoras
reciclan los nutrientes
Los bucles de realimentación
negativa estabilizan el sistema
Si sólo existieran algas
Crecimiento exponencial
de la población
Escasez de nutrientes
Factores limitantes
Extinción
El papel de los herbívoros
Evitan el crecimiento
exponencial del alga
Rejuvenecen la población
de algas al incrementar
su tasa de renovación
Enriquecen el medio
en nutrientes, a través del
bucle de descomponedores
El ecosistema es
capaz de
autorregularse y
permanecer en
equilibrio dinámico
a lo largo del
tiempo
Si introducimos un pez
rompemos el equilibrio,
habría que añadir comida
y oxígeno

8. CRECIMIENTO DE UNA POBLACIÓN
 El tamaño de una población depende de:
 Potencial biótico (r), o capacidad para
reproducirse a un cierto ritmo (TN - TM) que es
una característica inherente a cada población
 Resistencia ambiental o conjunto de factores
extrínsecos (bióticos i abióticos) que frenan su
crecimiento.

9.  El crecimiento anual de una población se determina por
su potencial biótico (r): r = TN-TM
 Si TN > TM; entonces r > 0
 Si TN < TM; entonces r < 0
 Si TN = TM; entonces r = 0
 TN= nacimientos/población
 TM= defunciones/población
POTENCIAL BIÓTICO

10. POTENCIAL BIÓTICO
 El potencial biótico es máximo cuando las
condiciones son óptimas para la población sin que
ningún factor limite su crecimiento.
 Se obtiene una curva exponencial o en J de
crecimiento ilimitado.

11. POTENCIAL BIÓTICO
 En condiciones reales el crecimiento de la población se ve
limitado por la capacidad de carga del ecosistema,
apareciendo curvas logísticas de crecimiento sigmoidal o
en S.
 Se observan las siguientes
fases:
 Fase estacionaria
 Fase exponencial
 Fase de latencia

12. AUTORREGULACIÓN DE LA POBLACIÓN
El estado estacionario es un equilibrio
dinámico que se manifiesta por
fluctuaciones en el nº de individuos
en torno al límite de carga.
Cuando el potencial biótico ( r= TN – TM)
es máximo, el crecimiento es exponencial.
Con el tiempo el crecimiento se ve limitado
por la resistencia ambiental que aumenta
las defunciones, dando lugar a curvas
logísticas.

13. RESISTENCIA AMBIENTAL
 Factores que impiden que la población
alcance su máximo potencial biótico:
 Factores externos:
 bióticos (depredadores, parásitos, competidores)
 abióticos (cambios clima, catástrofes, escasez
alimentos agua etc.)
 Factores internos:
 densidad elevada provoca un descenso de la
reproducción (competencia, emigración..)

14. ESTRATEGIA DE LA REPRODUCCIÓN
 Existen dos estrategias de reproducción en
función del potencial biótico:
 Estrategas de la r: especies oportunistas.
Potencial biótico muy elevado (TN alta), invierten en
un número elevado de crías, de las que pocas
llegarán a adultas (no cuidan de ellas).
 Estrategas de la k: especies de equilibrio. Baja
TN, pocos descendientes pero con una baja TM
(cuidan de la descendencia).

15. ESTRATEGAS DE LA r I DE LA k

16. ESTRATEGAS DE LA r I DE LA k

17.  ¿En cual de los dos
grupos incluirías a estas
especies?
 r-estrategas: mariposa,
boquerón, conejo,
cucaracha.
 k-estrategas: tiburón,
mono, encina.

18. VALENCIA ECOLÓGICA
 Intervalo de tolerancia de una especie respecto a un
factor cualquiera del medio, que actúa como factor
limitante.

19.  Eurioicas: Poco exigentes respecto a un factor ecológico.
Tienen un límite de tolerancia grande. Suelen ser generalistas
(oportunistas) y r estrategas.
 Estenoicas: Muy exigentes respecto a los valores de un
determinado factor. Suelen ser k estrategas y especialistas.
 Desde el punto de vista de la amplitud ecológica existen dos tipos de
especies:
VALENCIA ECOLÓGICA

20. VALENCIA ECOLÓGICA

21. ESTRUCTURA Y DINÁMICA DE LAS COMUNIDADES
 Las poblaciones se relacionan entre ellas, estas
interacciones actúan como factores limitantes
bióticos:
 Relaciones interespecíficas: depredación,
parasitismo, comensalismo, mutualismo y
competencia.
 Relaciones intraespecíficas: cooperación y
competencia.

22. RELACIONES INTERESPECÍFICAS
MODELO DEPREDADOR-PRESA

23.  La gráfica presenta una serie de fluctuaciones. Entre una y otra
oscilación se observa una diferencia temporal.
 En 1925 y 1926 los matemáticos Volterra y Lotka propusieron un
conjunto de ecuaciones que reflejaban las fluctuaciones de las
poblaciones de depredador y su presa a lo largo del tiempo
DEPREDACIÓN

24. PARASITISMO
 Relación binaria, en la que el parásito sale
beneficiado y el hospedante perjudicado.
 Varias clases:
 endoparasitismo y ectoparasitismo.
 Parásitos estrictos y facultativos
 El parásito no provoca la muerte del huesped
a corto plazo: “El parásito vive de los intereses
y el predador del capital”.
 Coevolución parásito y hospedante.

25. PARASITISMO

26. MUTUALISMO

27. SIMBIOSIS
 Caso extremo de
mutualismo en que las dos
especies no pueden vivir
separadas.

28. COMENSALISMO

29. INQUILINISMO

30. AMENSALISMO

31. COMPETENCIA

32. INTERACCIONES INTERESPECÍFICAS
TIPO DE
INTERACCIÓN
Especies
A B
Naturaleza de la
interacción
Depredación + - A consume y mata a B
Parasitismo + - A se alimenta de B sin matarlo
Comensalismo + 0 A se beneficia y a B le es
indiferente
Mutualismo, simbiosis
o cooperación
+ + La interacción es favorable a A y
B
Competencia - - A y B se inhiben mutuamente
cuando utilizan un recurso
común. Terminan por separarse
en el espacio o en el tiempo.

33. EJEMPLOS
INQUILINISMO
MUTUALISMO

34. EJEMPLOS
MUTUALISMO
COMPETENCIA

35. COMPETENCIA
 Relación entre individuos
que al utilizar el mismo
recurso no pueden
coexistir. Terminan por
separarse en el espacio o
en el tiempo.
 Puede ser interespecífica
o intraespecífica, en este
caso actúa como
mecanismo para la
selección natural.

36. PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN COMPETITIVA
 Si dos especies compiten por un mismo recurso que
sea limitado, una será más eficiente que la otra en
utilizar o controlar el acceso a dicho recurso y
eliminará a la otra en aquellas situaciones en las que
puedan aparecer juntas. (G.F. Gause)
 “Dos especies no pueden ocupar simultáneamente y
de forma permanente un mismo nicho ecológico”.

37.  Curvas de crecimiento por separado y en
población mixta de dos especies de protozoos
cultivadas en laboratorio.
PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN COMPETITIVA

38.  Diferenciar hábitat (espacio físico que reúne las condiciones
físico-químicas adecuadas para que una especie pueda vivir) de
nicho ecológico.
 Puede ser útil considerar al hábitat como la dirección de un
organismo (donde vive) y al nicho ecológico como su profesión (lo
que hace biológicamente).
1
3
2
Tres especies de garzas
comparten un mismo
hábitat, pero tienen distinto
nicho ecológico.
Anidan en distinto sitio, se
alimentan de presas
diferentes, su actividad no
es la misma…..
HÁBITAT Y NICHO ECOLÓGICO

39. NICHO ECOLÓGICO
 Es el conjunto de circunstancias, relaciones con el
ambiente, conexiones tróficas y funciones ecológicas
que definen el papel desempeñado por una
especie en un ecosistema.
 Nicho potencial (ideal o fisiológico): Es aquel que satisface
todas las necesidades de una especie. No se alcanza en
ambientes naturales.
 Nicho ecológico (real). Es el ocupado en condiciones
naturales. La competencia supone que existe solapamiento
de nichos entre sp.

40.  Una sola especie puede ocupar diferentes nichos en
distintas regiones, en función de factores como el
alimento disponible y el número de competidores.
 Algunos organismos, por ejemplo, los animales con
distintas fases en su ciclo vital, ocupan
sucesivamente nichos diferentes:
 Un renacuajo es un consumidor primario, que se alimenta de
plantas, pero la rana adulta es un consumidor secundario y
digiere insectos y otros animales.
 En contraste, tortugas jóvenes de río son consumidores
secundarios, comen caracoles, gusanos e insectos, mientras
que las tortugas adultas son consumidores primarios y se
alimentan de plantas verdes como apio acuático.
NICHO ECOLÓGICO

41.  Existen especies muy próximas que ocupan nichos
ecológicos distintos y otras especies que ocupan
nichos equivalentes en zonas geográficas alejadas
para evitar la competencia (canguro, bisonte, vaca…):
especies vicarias.
 El concepto de nicho deriva de la competencia entre
las especies, ya que si dos de ellas tienen el mismo
oficio en el ecosistema, es decir, el mismo nicho
ecológico, competirán entre sí y una de las dos
especies quedará excluida.
NICHO ECOLÓGICO

42. U
Distinto nicho ecológico,
mismo hábitat
Distinto hábitat,
mismo nicho ecológico.
Murciélagos de América central

43. Mismo nicho ecológico,
distinto hábitat.
Mismo hábitat, distinto
nicho ecológico.

44. RELACIONES INTRAESPECÍFICAS
 Competencia
 Territorialidad
 Cooperación:
 Asociaciones familiares
 Asociaciones gregarias
 Asociaciones estatales
 Asociaciones estatales
Pueden ser beneficiosas si facilitan protección, la
obtención de alimento, la reproducción.. o perjudiciales
si originan la competencia por un determinado recurso:

45. COMPETENCIA

46. TERRITORIALIDAD

47. ASOCIACIONES

48. BIODIVERSIDAD
 Tradicionalmente: riqueza de especies de un
ecosistema y abundancia relativa de
individuos de cada especie.
 Su uso se generaliza con la firma del
Convenio sobre la Biodiversidad en la
Conferencia de Río:
1º Variedad de especies.
2º Diversidad de ecosistemas.
3º Diversidad genética.

49. ÍNDICE DE EXTINCIÓN
 Se ha extinguido una especie cada 500 - 1000 años

50. PERDIDA DE LA BIODIVERSIDAD
 Actualmente la biodiversidad se encuentra en un
punto máximo.
 La biodiversidad varia latitudinalmente, siendo
máxima en los trópicos y mínima en los polos.
 Es un recurso muy valioso, aprovechable para el
descubrimiento de nuevas sustancias
farmacéuticas y también como riqueza genética
de “genes silvestres”.

51. ÍNDICE DE PLANETA VIVIENTE
 Es un indicador de presión ambiental establecido por el
PNUMA y el WWF. Mide el grado de pérdida de
biodiversidad.
 Elaborado a partir de las tasas de extinción de
determinadas especies en tres ecosistemas
representativos terrestres. La tendencia es descendente.

52. ESPECIES AMENAZADAS
Especies de vertebrados amenazadas mundialmente, por región
Mamíferos Aves Reptiles Anfibios Peces Total
África 294 217 47 17 148 723
Asia y el
Pacífico
526 523 106 67 247 1 469
Europa 82 54 31 10 83 260
América
Latina y el
Caribe
275 361 77 28 132 873
América de
Norte
51 50 27 24 117 269
Asia
Occidental
0 24 30 8 9 71
Polar 0 6 7 0 1 14
Nota: Entre las ‘Especies Amenazadas’ se incluyen las clasificadas por la UICN en 2000
como en peligro crítico, en peligro, y vulnerables (Hilton-Taylor 2000).
La suma de los totales de cada región no da el total global porque una especie puede estar
amenazada en más de una región.
Fuente: Lista Roja de UICN (Hilton-Taylor 2000) y especies del PNUMA-WCMC (UNEP-
WCMC 2001a).

53. LISTAS ROJAS

54. CAUSAS DE LA PÉRDIDA DE BIODIVERSIDAD
 Los desencadenantes son el aumento de la
población humana unido al incremento de la
cantidad de recursos naturales utilizados:
 Contaminación, destrucción o fragmentación de
hábitats.
 Sobreexplotación de especies
 Introducción de especies extrañas.

55. PERDIDA DE BIODIVERSIDAD

59. BIOINVASIONES

64. Gambusia
Visón americano

65. Cangrejo americano
Uña de gato

66. IMPORTANCIA DE LA BIODIVERSIDAD
 Numerosos datos justifican la necesidad de
preservar la biodiversidad:
 Estabilidad y dinamismo de los ecosistemas.
 Alimentación
 Obtención de fármacos
 Conservación del patrimonio genético.

67. IMPORTANCIA DE LA BIODIVERSIDAD
“Todos los países dependen de la
diversidad genética de los cultivos del
planeta para conseguir la adaptabilidad
a los cambios ambientales y climáticos
imprevistos, mantener la capacidad de
adaptación cuando cambian los
sistemas de producción y hacer frente a
las necesidades de la población humana
en aumento”.

68. ALIMENTACIÓN
 Decenas de razas de ganado y miles de variedades
de plantas cultivadas se pierden cada año en todo el
mundo.
 El avance de una agricultura y ganadería intensivas
que favorecen el monocultivo merman nuestro
patrimonio genético.
 30 cultivos proporcionan el 95% de nuestra dieta.
 12 de ellos representan el 70% de ella.
 Arroz, maíz, trigo y patatas cubren más de la mitad de
nuestra dieta.
 30 especies de aves y mamíferos domésticos proporcionan el
90% de los alimentos de origen animal que consumen los
humanos.

69. OBTENCIÓN DE FÁRMACOS
 Entre 2000 y 2005 se han introducido en el mercado al
menos 23 medicamentos procedentes de plantas,
organismos marinos o terrestres y microorganismos.
 Entre 1981 y 2002 el 28% de todas las nuevas
entidades químicas introducidas en el mercado
farmacéutico internacional eran productos naturales o
derivados directos de estos. Otro 24% eran productos
sintéticos que imitaban productos naturales.
 Estos datos evidencian el interés en preservar la
diversidad biológica como fuente de conocimientos
para combatir las enfermedades.

70. BIOPIRATERÍA
 “Acceso y uso irregular o ilegal de componentes de
la biodiversidad (recursos biológicos y genéticos
especialmente) y de los conocimientos indígenas
asociados, especialmente como parte de procesos
de investigación y desarrollo y de la aplicación de la
biotecnología”
 Muchos países tienen poco interés por asegurar un
reparto justo de los beneficios que generan los
recursos naturales.

71. MEDIDAS PARA EVITAR LA PERDIDA DE BIODIVERSIDAD
La preservación de la biodiversidad es imprescindible
para la consecución del desarrollo sostenible.
MEDIDAS “In situ”
 Establecer espacios protegidos.
 Estudios sobre el estado de los ecosistemas.
 Legislación sobre preservación.
 Fomento del ecoturismo.
MEDIDAS “Ex situ”
 Convenio CITES (Convenio internacional de especies en
peligro)
 Bancos de genes y semillas.
 Planes de investigación.

72. LISTAS ROJAS

73. SUCESIÓN ECOLÓGICA Y MADUREZ
 Sucesión ecológica: cambios producidos en los
ecosistemas a lo largo del tiempo. Los ecosistemas
son sistemas dinámicos.
 Madurez ecológica: estado en el que se encuentra
un ecosistema en un momento dado del proceso de
sucesión ecológica.
 Comunidad climax: estado de máxima madurez, al
que tienden todos los ecosistemas naturales.

74. TIPOS DE SUCESIONES
 Sucesiones primarias. Sucesiones que parten
de un terreno virgen.
 Sucesiones secundarias. Tienen su comienzo
en lugares que han sufrido una perturbación
anterior.

75. SUCESIÓN PRIMARIA

76. SUCESIÓN SECUNDARIA

77. REGLAS GENERALES EN LAS SUCESIONES
 La diversidad aumenta: Alto número de especies.
 La estabilidad aumenta: Relaciones entre especies
muy fuertes, con muchos circuitos y realimentaciones.
 Cambio de unas especies por otras: Las especies
oportunistas o generalistas son sustituidas por
especialistas.
 Aumento del número de nichos. La competencia
provoca diversificación.
 Evolución de parámetros tróficos:
 Máxima biomasa
 Productividad neta decrece con la madurez.
 Mínima tasa de renovación

78. REGRESIONES PROVOCADAS POR LA HUMANIDAD
 La regresión es el proceso inverso a la
sucesión en que se da un rejuvenecimiento o
involución del ecosistema. Puede deberse a
varias causas:
 Deforestación: Provocada por la tala y la quema
de árboles y por la agricultura mecanizada.
 Incendios forestales: El fuego ha sido un factor
natural que rejuvenece los bosques templados y
los mediterráneos ricos en especies pirófilas.
 Introducción de nuevas especies.