Ecologia, Biosfera y Biodiversidad de Puerto Rico

1. PREPARADO POR CRAIG A. CASILLAS
Biosfera, Ecosistemas,
Comunidades, Poblaciones y Ser
Humano

2. ¿Qué es la Ecología?
La ecología es el estudio
científico de las
interacciones entre
organismos y otros tipo
de organismos y su
ambiente físico.

3. La biósfera
La biósfera esta compuesta
de toda la vida, incluyendo
la tierra, el agua y el aire.
 Contiene todos los organismo
incluyendo bacterias que viven
en el subsuelo hasta los arboles
gigantes en los bosques
tropicales, las ballena en los
mares polares, las esporas de
moho dispersas en el aire y, por
supuesto, los humanos.

6. La Biosfera
La biosfera es un sistema
cerrado en el cual la
energía o materiales
adecuados que recibe no
la recibe del exterior sino
que ella recicla una y otra
vez sus energía o
materiales para poder
subsistir.
 Ejemplo:
 Dioxido de Carbono que
exhalamos las plantas lo
utilizan para crecimiento en el
proceso de fotosintesis.

7. Biomas y Zonas de Vida Acuática
La biosfera se compone de sistemas tanto terrestres
como acuáticos.
Un bioma es un grupo de ecosistemas que
comparten climas y organismos típicos similares.
 Mayores biomas a nivel mundial son:
 Tundra
 Taiga ( Bosques de coniferas del norte, o bosque boreales)
 Bosques
 Templados, Tropicales lluviosos y Secos
 Pradera
 Pradera templada
 Sabana
 Desierto

11. Tundra
 Tundra son regiones cuya temperatura es fría y las estaciones del año son
cortas. Predominan los musgos, plantas cortas, lobos, bueyes y animales que
son adaptados a este tipo de ambiente. No hay crecimiento de arboles ya que
las capas de subsuelos permanecen congelado esto se llama
permacongelamiento.

12. Taiga
 Taiga son regiones donde la temperatura son intermedias (frías o
calidas) y sus estaciones del año son duraderas. Se puede observar la
gran diversidad de plantas y animales que abundan en estas regiones.
Mayormente habitan osos, lobos, ciervos, y especies característicos a
estas zonas.

13. Bosques Variación de Temperatura
 Estos bosques se caracterizan por su temperatura, unos pueden ser
templados, otros lluviosos y hasta pueden ser secos. La diversidad de
plantas y animales puede variar ya que estos dependen a que
temperatura pueden estar adaptados al bioma.

14. Praderas
 Los pastizales y matorrales templados o
dicho de otro modo: las praderas y estepas,
conforman un bioma cuyos ecosistemas
predominantes lo constituyen los
herbazales de clima templado entre
semiárido y húmedo, con una estación
cálida y otra marcadamente fría en
invierno.
 De las praderas son originarios roedores y
otros animales pequeños: vizcachas, maras
y cuises, armadillos, comadrejas, lagartijas
y zorros. Entre las aves se encuentran
ñandúes, perdices americanas, lechuzas,
patos, y entre otros.

15. Desiertos
 Un desierto es un bioma que recibe pocas
precipitaciones. Tienen reputación de
tener poca vida, pero eso depende de la
clase de desierto; en muchos existe vida
abundante, la vegetación se adapta a la
poca humedad y la fauna usualmente se
esconde durante el día para preservar
humedad.
 En el desierto sólo logran sobrevivir
algunos animales: lagartijas, serpientes,
arañas, alacranes, buitres, coyotes,
escorpiones o camellos, entre otros.
 Al igual que en la fauna, sólo se adaptan
algunas plantas. Éstas se protegen con
espinas y gruesas capas de piel. Algunas
de ellas son: cactus, palmeras, nopales y
diversos arbustos.

16. Zona Acuática
Los sistemas acuáticos
están divididos en
distintas regiones
conocidas como Zonas
de Vida Acuática, en la
cual pueden ser de agua
dulce y agua salada.
La abundancia de vida
es determinada por los
niveles de energía y
nutrientes.

17. Zona de Acuática de Agua Dulce
 Los ecosistemas de agua dulce son cuerpos de agua como ríos, lagos, y
humedales. Se diferencian de los ecosistemas marinos por que éstos tienen
una baja concentración de sales. La fauna de los ecosistemas de agua dulce
son variedad de anfibios, peces y una variedad de invertebrados acuáticos.

18. Zona de Acuática de Agua Salada
Los biomas de agua
salada componen los
ecosistemas marinos.
Se pueden caracterizar
por la profundidad y
cercanía a la costa y
por la situación de los
organismos respecto al
fondo y la masa de
agua

19. ¿Qué es un Ecosistema?
 El ecosistema es el nivel de organización de la
naturaleza que interesa a la ecología. En la
naturaleza los átomos están organizados en
moléculas y estas en células. Las células forman
tejidos y estos órganos que se reúnen en sistemas,
como el digestivo o el circulatorio. Un organismo
vivo está formado por varios sistemas anatómico-
fisiológicos íntimamente unidos entre sí.
 La organización de la naturaleza en niveles
superiores al de los organismos es la que interesa a
la ecología. Los organismos viven
en poblaciones que se estructuran
en comunidades.
 El concepto de ecosistema aún es más amplio que
el de comunidad porque un ecosistema incluye,
además de la comunidad, el ambiente no vivo, con
todas las características de clima, temperatura,
sustancias químicas presentes, condiciones
geológicas, etc.
 El ecosistema estudia las relaciones que
mantienen entre sí los seres vivos que componen
la comunidad, pero también las relaciones con los
factores no vivos.

20. Factor Abiótico Factor Biótico
Es cualquier parte
inanimada del medio
ambiente, como la luz
solar, el calor, la
precipitación, la
humedad, el viento, o
las corrientes de agua,
el tipo de suelo, etc.
Es cualquier parte viva
del medio ambiente
con la que un
organismo podría
interactuar, incluyendo
animales, plantas,
hongos y bacterias.
Factores Abióticos y Factor Biótico

21. Ejemplos de Factores Bióticos y Factores
Abióticos
Ejemplo:
 Una oveja (biótico)
necesita aire (abiótico) y
agua (abiótico), entre
muchas otras cosas, para
vivir.
 Una planta (biótico), por
su parte, también necesita
del aire (abiótico) para
desarrollar la fotosíntesis y
del agua (abiótico) y del
suelo (abiótico) con
diversos nutrientes.

22. Cadena Alimentación y Redes Alimenticias
La vida necesita un aporte continuo de energía que llega
a la Tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros
a través de la cadena trófica.

23. Cadena Alimentación y Redes Alimenticias
 Las redes de alimentación (reunión de todas las cadenas tróficas)
comienzan en las plantas (productores) que captan la energía luminosa
con su actividad fotosintética y la convierten en energía química
almacenada en moléculas orgánicas (celulosa). Las plantas son
devoradas por otros seres vivos que forman el nivel trófico de
los consumidores primarios (herbívoros).
 La cadena alimentaria más corta estaría formada por los dos eslabones
citados (ej.: elefantes alimentándose de la vegetación). Pero los
herbívoros suelen ser presa, generalmente, de los carnívoros
(depredadores) que son consumidores secundarios en el ecosistema.
 Pero las cadenas alimentarias no acaban en el depredador, sino que
como todo ser vivo muere, existen necrófagos, como algunos hongos o
bacterias que se alimentan de los residuos muertos y detritos en general
(organismos descomponedores o detritívoros). De esta forma se
soluciona en la naturaleza el problema de los residuos.

24. Una de las relaciones más importantes entre los seres vivos surge de la
necesidad de alimentarse para reponer energía y poder realizar distintas
actividades. Las plantas producen su propio alimento. Los animales
pueden ser herbívoros, carnívoros u omnívoros. Las bacterias y hongos
descomponen los deshechos de plantas y animales, reduciéndolos a
elementos simples que, nuevamente son utilizados por las plantas como
alimento. De esta forma se cierra la cadena alimentaria.

25. Flujo de Energía
El flujo de energía en los ecosistemas es unidireccional. Va
desde los organismos productores hasta los consumidores
primarios y secundarios y descomponedores. De toda la
energía que entra en un nivel, sólo una pequeña parte
podrá ser aprovechada por los seres del siguiente nivel ya
que en cada uno se aprovecha la energía entrante en el
mantenimiento de las propias estructuras y funciones y se
disipa en forma de calor.
Los restos no asimilados y cadáveres son aprovechados por
descomponedores y la energía se pierde de nuevo en forma
de calor.
La energía nunca puede reciclarse. La entropía siempre
aumenta.

27. Materia de los Ecosistemas
Por su importancia para la vida, los más relevantes
son los ciclos del carbono, nitrógeno, azufre y
fósforo.
Estos elementos pasan de los seres vivos a los
distintos compartimentos del planeta (suelo, agua,
aire), y de allí de nuevo a los seres vivos.
En este paso, tienen especial importancia los
microorganismos, algunos por su función
descomponedora y mineralizadora.

28. Ciclo de Carbono
 El carbono es fundamental para los seres vivos pues forma las moléculas orgánicas.
 Los productores fijan el carbono inorgánico en forma de CO2 formando moléculas
orgánicas. La asimilación del CO2 es mayoritariamente fotosintética con liberación de
O2 como producto de desecho.
 Los heterótrofos consumidores y descomponedores liberan CO2 en su catabolismo para
obtener energía.
 Parte de la materia orgánica puede, en determinadas circunstancias, no oxidarse
quedar secuestrada en sedimentos (formando sedimentos bituminosos, carbón,
petróleo y gas natural).
 Este carbono vuelve al ciclo cuando entran en contacto con la superficie.
 Una pequeña parte del carbono se encuentra en la atmósfera en forma de metano CH4.
Lo producen las bacterias anaerobias que viven en los pantanos y en el intestino de
algunos herbívoros, las plantas y las emanaciones de gas natural.
 Muchos organismos pueden tomar C en forma de CaCO3 para formar sus esqueletos
 Las mayores reservas de carbono del planeta se encuentran en forma de carbonatos en
las rocas terrestres. Parte son de origen biológico y parte por precipitación química.
 El ciclo del carbono tiene una importancia fundamental en el clima global de la Tierra.

30. Ciclo de Nitrógeno
 El nitrógeno es un elemento necesario en grandes cantidades para los seres
vivos pues forma moléculas imprescindibles para las formas de vida como
aminoácidos que forman las proteínas, bases nitrogenadas en los nucleótidos y
muchas otras sustancias derivadas.
 La única fuente de Nitrógeno asimilable por las plantas y la mayoría de los
microrganismos productores es el nitrato (NO3-
) y, en menor medida el
amoniaco (NH3).
 Los organismos autótrofos lo reducen e incorporan el N a la materia orgánica
principalmente en aminoácidos que forman las proteínas.
 Los organismos consumidores mantienen la mayor parte del nitrógeno.
Excretan parte en forma de amoniaco, urea, ácido úrico, etc.
 El amoniaco pasa a NO2-
y NO3-
por el metabolismo de las Bacterias Nitrificantes
. Son quimiolitotrofas aerobias obligadas. En ambientes anaerobios actúan las
bacterias desnitrificantes . Son respiradoras anaerobias que toman como
aceptor de H compuestos de nitrógeno y convierten NO3-
en NO2-
y éste en N2.

32. Mutualismo Parasitismo
 El mutualismo es una interacción
biológica, entre individuos de
diferentes especies, en donde
ambos se benefician y mejoran su
aptitud biológica. Las acciones
similares que ocurren entre
miembros de la misma especie se
llaman cooperación. El
mutualismo se diferencia de otras
interacciones en las que una
especie se beneficia a costas de otra
 El parasitismo es una interacción
biológica entre organismos de
diferentes especies animales , en la
que una de las especies (el
"huésped") ve disminuida su
aptitud biológica, en esta relación
no se da el caso de que el
hospedador salga beneficiado. La
otra (el "parásito") se beneficia de
la relación lo que se traduce en una
mejora de su aptitud reproductiva.
Mutualismo y Parasitismo

34. Biodiversidad en Puerto Rico
 La fauna de Puerto Rico es similar a las faunas de otras islas o archipiélagos,
con altos niveles de endemismo y una baja y sesgada biodiversidad taxonómica.
 Los murciélagos son los únicos mamíferos terrestres nativos que todavía
existen en Puerto Rico. Todos los demás mamíferos en el área fueron
introducidos por los humanos, y entre ellos se incluyen especies como los gatos,
las cabras, las ovejas, la mangosta hindú, y monos escapados. Los mamíferos
marinos incluyen delfines, manatíes y ballenas.
 De las 349 especies de aves, cerca de 120 se crían en el archipiélago y 47.5% son
accidentales o raras.
 El animal más reconocible y más famoso de Puerto Rico es probablemente el
coquí, una pequeña rana endémica y una de las 85 especies que abarca el
herpetofauna de Puerto Rico.
 Habitan en Puerto Rico algunos peces nativos de agua dulce, pero algunas
especies que han sido introducidas por los humanos, han establecido
poblaciones en algunas reservas y ríos.
 El patrón de baja riqueza y alta diversidad es también evidente entre los
invertebrados, los cuales constituyen la mayoría de la fauna del archipiélago.

35. Aves de Puerto Rico
 La avifauna de Puerto Rico está
compuesta por 349 especies, de las
cuales 17 son endémicas del
archipiélago. Casi la mitad de las
especies (166) son nómadas, lo que
significa que sólo han sido vistas en
parejas o sólo, y 42 de las especies
han sido introducidas, ya sea
directamente o indirectamente (la
mayoría a través de la alteración de
su hábitat) por los humanos.

36.  Los mas comunes:
 Colibríes (Trochilidae)
 Tiránidos (Tyrannidae)
 Plataneros (Coerebidae)
 Fruteros (Thraupidae)
 Cortacubas (Todus mexicanus) - San Pedrito
de Puerto Rico
 Los extintos y en peligro de extinción:
 Múcaro de Puerto Rico (Tyto cavatica)
 Caracara puertorriqueño (Polyborus latebrosus)
 Perico puertorriqueño (Aratinga chloroptera
maugei)
 Pájaro Carpintero puertorriqueño (Scolopax
anthonyi)
 Perdíz puertorriqueña (Geotrygon larva)
 Gallito de tierra de Puerto Rico (Nesotrochis
debooyi)
 Loro puertorriqueño
 Perico Hispano
 Cuervo de cuello blanco
 Cuervo Cubano
 Caraú
 Yaguasa de pico rojo (Dendrocygna autumnalis),
 Pidencito (Laterallus jamaicensis) ,
 Gran flamenco

37. Anfibios de Puerto Rico
 La herpetofauna de Puerto Rico está
compuesta por 25 especies de anfibios
y 61 especies de reptiles.
 Las especies anfibias en Puerto Rico
pertenecen a cinco familias:
 Bufonidae (2 especies)
 Hylidae (3 especies) (introducidas)
 Leptodactylidae (18 especies)
 17 son del genero Eleutherodactylus
 Ranidae (2 especies) (introducidas)
 Los reptiles incluyen las tortugas (de
agua dulce y
marina), lagartos, Culebrillas
ciegas, serpientes y un caimán.

39. Mamíferos de Puerto Rico
 La riqueza en mamíferos de Puerto Rico, como muchas otras islas, es
baja en relación con regiones continentales. La fauna mamífera
terrestre nativa actual de Puerto Rico se compone solamente de 13
especies, todas las cuales son murciélagos. En Puerto Rico existen
dieciocho mamíferos marinos,
incluyendo manatíes, delfines y ballenas.
 Los expedientes fósiles demuestran la existencia de una musaraña
(musaraña de Puerto Rico, Nesophontes edithae), de un perezoso
(Perezoso de Puerto Rico), tres murciélagos nariz de hoja
adicionales (Macrotus waterhoussii, Monophyllus plethodon,
y Phyllonycteris mayor), de cinco roedores (un hutia
gigante:Elasmodontomys obliquus, un hutía: Isolobodon
portoricensis y tres ratas espinosas: Heteropsomys
antillensis, Heteropsomys insulans, y Puertoricomys corozalus).

40. Mamíferos de Puerto Rico
 Se han introducido otros mamíferos terrestres a través de la historia de
Puerto Rico. Los colonos indígenas primero introdujeron perros y
conejillos de Indias de Suramérica o de América Central. Más tarde, los
Indios Taínos introdujeron hutías como fuente de alimento en La
Española.
 Cuando los españoles colonizaron la isla a principios del siglo XVI,
introdujeron animales domesticados tales como perros, gatos, cabras,
cerdos, ganados, caballos, y burros. Otras especies tales como las ratas
negras (Rattus rattus), ratas de Noruega (Rattus norvegicus) y ratones
domésticos (Mus SP) se han introducido inintencionalmente como
polizones, posiblemente desde la llegada de Cristóbal Colón en 1493.
 Más recientemente, las especies se han introducido como medida de
control biológico de plagas.

41. Mamíferos de Puerto Rico
El más famoso de los mamíferos acuáticos que
existen en las aguas de Puerto Rico es el manatí de
las Antillas(Trichechus manatus manatus) que
aparece como vulnerable en el UICN.
Las aguas del archipiélago son una de las áreas de
crianza principales de la especie.
Los manatíes fueron el centro de atención local de
los medios cuando un manatí de dos meses apodado
Moisés fue rescatado y criado durante 27 meses por
Caribbean Stranding Network (CSN). Moisés era el
primer manatí huérfano, criado cautivo en un
ambiente marino en el Caribe.

42. Nuestros únicos mamíferos nativos son las 13 especies de murciélagos que
durante la noche sobrevuelan nuestras casas, parques y jardines en búsqueda
de alimento. Todos los mamíferos terrestres presentes en la isla han sido
introducidos -deliberada o accidentalmente- por el ser humano. De estos,
algunos son animales domésticos como el perro (Canis lupus familiaris), el
gato (Felis catus), el ganado (Bos primigenius), el caballo (Equus caballus) y
el cerdo (Sus domestica), entre otros.

43. A pesar de que los gatos, perros,
caballos y otros animales
domésticos pueden vivir en estado
salvaje, nos referimos
específicamente a animales que no
sirven un propósito doméstico
determinado. Entre los mamíferos
introducidos no-domésticos
presentes en Puerto Rico se
encuentra la rata negra, (Rattus
rattus), rata parda (Rattus
norvegicus), el ratón o ragierito
(Mus musculus) y la mangosta
(Herpestes javanicus).

44. Ser Humano y Efecto a la Biosfera y
Biodiversidad
 La civilización humana actual
está basada en la producción y la
actividad industrial. Como
consecuencia de este desarrollo
se acumulan grandes cantidades
de desechos y sustancias
químicas que son vertidas a la
biosfera, ya sean al aire, al agua o
al suelo, constituyendo la
contaminación del planeta una de
las asignaturas pendientes con las
que tiene que enfrentarse la
humanidad.

45. Ser Humano y Efecto a la Biosfera y
Biodiversidad
 La extinción masiva de especies es el mayor problema de nuestra
civilización. Cada ser vivo es un tesoro en sí mismo, irremplazable, más
valioso que una obra de arte y, sin embargo, los esfuerzos para
la conservación de la biodiversidad son muy escasos.
 Muchas especies se han extinguido por la acción directa o indirecta del
ser humano.
 Los motivos de esta debacle están en la deforestación,
la sobreexplotación de terrenos, ríos y mares, la contaminación
atmosférica y de las aguas, el comercio de especies exóticas,
los tendidos eléctricos, las construcciones de grandes obras
públicas como autopistas, puertos, ferrocarriles o embalses sin planes
medioambientales de protección, la introducción de técnicas agrícolas
agresivas con uso de plaguicidas, etc.

46. Ser Humano y Efecto a la Biosfera y
Biodiversidad
Los problemas de la pérdida de biodiversidad son,
principalmente, dos:
 La propia desaparición de las especies actuales, que han surgido tras
muchos años de evolución y que contribuyen a nuestro bienestar
curando enfermedades, proporcionándonos alimento, evitando la
erosión, etc.
 La pérdida de material genético, que desaparece al extinguirse una
especie en cuyo ADN podría estar la solución a muchos problemas
actuales o a los que puedan surgir en el futuro. Además, el material
genético permite la evolución y es la base para que surjan especies
nuevas.
Por tanto, comprometerse en la conservación de la
biodiversidad constituye una exigencia ética y una medida
sabia y prudente, ya que su pérdida pone en juego la
capacidad de los ecosistemas para su mantenimiento actual
y futuro.