PRIMERA UNIDAD DIDACTICA:
CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE LA ECOLOGÍA,
MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE
1. Introducción
2. La ecología
3. Medio ambiente
4. Medio ambiente y su degradación
5. Desastres naturales
6. Desarrollo Sostenible
7. Problemática mundial y regional de la contaminación ambiental
8. La Agenda 2030
9. Valoración de la Calidad Ambiental
1. INTRODUCCIÓN
EL OSO DE ANTEOJOS
Clase Mamífero
Orden Carnívora
Familia Ursidae
Género Tremarctos
Especie Tremarctos ornatus
Habitad
Altos bosques húmedos del
oriente de la Cordillera de los
Andes de Sudamérica.
Distribución
Perú, Colombia, Ecuador,
Venezuela y Bolivia.
Machos
De 100 a 200 kilos. Pelaje
negro con manchas blancas en
ojos, cuello, rostro y pecho
(varía según individuo).
Hembras
De 35 a 85 kilos. Su
reproducción es de
aproximadamente dos
individuos por periodo de
gestación.
Alimentación
Frutas y plantas silvestres
(omnívoros).
Comportamien
to
Hábitos solitarios y diurnos.
Peligro Situación vulnerable.
Especies en
Machu Picchu
70 aproximadamente.
CONCEPTO DE LA ECOLOGÍA
La ecología es la rama de la biología que estudia a los seres vivos y la
relación de éstos con el medio ambiente en el que habitan.
La ecología estudia la abundancia y distribución de seres vivos que
existe en un área o región determinada.
Los factores de estudio dentro de esta disciplina:
 Los factores bióticos, que son todos los organismos vivos;
 Los factores abióticos, como el clima y los suelos.
El término ecología proviene de las palabras griegas:
oikos (“hogar”) y logos (“estudio”).
El término “ecología” fue creado en 1869 por el naturalista alemán
Ernst Haeckel, quien la definió como “aquella ciencia que estudia las
relaciones de los seres vivos y su ambiente”.
Este tipo de interacción puede estudiarse según las escalas o niveles de
organización de los individuos:
•Estudio individual (Organismo). Estudio de las interacciones de cada
organismo o ser vivo con las condiciones abióticas directas que lo
rodean.
•Estudio de poblaciones. Estudio de la interacciones de seres vivos
pertenecientes a una misma especie con los seres de su misma especie.
•Estudio de comunidades. Estudio de la relación que se da entre
diferentes poblaciones de especies que habitan una misma zona.
•Estudio de ecosistemas. Estudio de las comunidades y su interacción
con el medio ambiente que las rodea. (las interacciones propias de la
biocenosis sumadas a todos los flujos de materia y energía que tienen
lugar en ella).
•Estudio de la biosfera. Estudio de todos los seres vivos en general.
Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio...
El estudio de especies individuales en sus
múltiples relaciones con el medio ambiente
El estudio de comunidades, es
decir ambientes individuales y
las relaciones entre las especies
que viven allí.
AUTOECOLOGÍA
SINECOLOGÍA
HISTORIA DE LA ECOLOGÍA
ANTIGUA GRECIA:
ARISTÓTELES 384 A. C.:
Filósofo, polímata y científico griego.
 Estudió temas, como: lógica, metafísica, filosofía de la
ciencia, ética, filosofía
política, estética, retórica, física, astronomía y biología.
 Padre de la Ciencia Política, Zoología, Embriología, Ley Natural,
Método Científico,
Retórica, Psicología, Realismo, Crítica, Individualismo, Teleología de
la Meteorología.
 Filosofía:
• "La experiencia es aprender“. la experiencia es la fuente del
conocimiento.
• Toda sustancia tiende hacia una causa final dirigida por su
naturaleza (teleologismo).
• El ser humano es un animal racional constituido por un cuerpo y
alma, cuyo fin último es la actividad intelectual mediante el
ejercicio de la razón, virtud (areté) propia del alma, llegando así
al bienestar (eudaemonia).
• Las virtudes éticas, se forman mediante el hábito, son el término
medio entre dos excesos o vicios.
• Los humanos viven por naturaleza en comunidad, formando
así Estados (polis) con el fin de preservar la felicidad de sus
ciudadanos.
TEOFRASTO 371 A. C. – CA. 287 A. C.
filósofo y botánico, considerado por algunos como el padre de la botánica.
Estudio: biología y física hasta ética y metafísica. Estudió gramática, lenguaje y
continuó con el trabajo de Aristóteles sobre la lógica.
Realizó extensas observaciones sobre migraciones de plantas y animales,
biogeografía, fisiología y su comportamiento, dando un análogo temprano al
concepto moderno de un nicho ecológico.
Una de las obras más importantes es el tratado botánico Historia Plantarum,
donde hizo la primera clasificación sistemática de las plantas.
En los siglos XVIII y XIX, se descubrió la importancia de estudiar a los
seres vivos y las interacciones que existen entre ellos y el entorno
que habitan.
Algunos de los científicos y naturalistas que aportaron en esta rama de la biología
fueron:
•Carles Linnaeus (también llamado Carl von Linné). Científico sueco conocido
como el padre de la taxonomía, disciplina mediante la cual se pudo clasificar a
todos los seres vivos conocidos.
•Alexander Freiherr von Humboldt. Naturalista alemán que en sus exploraciones
por el continente americano recogió y relacionó información sobre el clima,
los recursos naturales, la flora y la fauna.
•Karl Möbius. Zoólogo alemán que realizó investigaciones pioneras en biología
marina, y describió las interacciones entre organismos en medios acuáticos.
•Charles Darwin. Naturalista inglés que planteó la teoría de la evolución
por selección natural. Esta teoría es la base de la ecología moderna ya que
propone los mecanismos que explican la capacidad de los seres vivos para
adaptarse a los diferentes ambientes.
Las interrelaciones de los
organismos con su medio ambiente
tanto orgánico como inorgánico
Estudio de las interacciones que
determinan la distribución, abundancia,
número y organización de los organismos en
los ecosistemas.
Es el estudio de la estructura y
función de la naturaleza
Haeckel,
(1869)
Odum E.
(1997)
Es el estudio de la economía de la
naturaleza
Smith,R. y
Smith, T.
(2001)
Tercera
década del
siglo XX
ECOLOGÍA
Es el estudio científico
de las relaciones entre
los organismos y el
ambiente
Incluye no solo las condiciones
físicas, sino también las
condiciones biológicas en que vive
un organismo
Interacciones de los
organismos tanto con el
mundo físico como con los
miembros de su misma
especie y con los de las
demás especies
La ecología presenta una gran cantidad de ramas. Entre las más importantes se
encuentran:
•Ecología microbiana. Se aboca al estudio de los microorganismos en
su hábitat Esta rama ha permitido el descubrimiento de algunos hechos
fundamentales como por ejemplo, que la actividad de los microorganismos en
el ecosistema terrestre es la causante de que el suelo sea fértil.
•Ecología del paisaje. Involucra la interrelación de dos grandes ciencias:
la geografía y la biología. El estudio se basa en la observación de los paisajes en
forma natural y las transformaciones que la acción del ser humano produce en
ellos.
•Ecología de la recreación. Analiza la relación entre el hombre y el medio, tomando
al ser humano siempre en un contexto de recreación. De este modo, se ponen
como objeto de estudio sitios específicos destinados a la recreación como
senderos, corredores, juegos y áreas de dispersión.
•Ecología de las poblaciones. Estudia al conjunto de seres vivos de una
misma especie que habitan al mismo tiempo el mismo espacio. Aquí entra
en juego también la demografía, ciencia que se encarga del estudio de las
poblaciones de una misma especie, que analiza y tiene en cuenta factores
como el número de integrantes, distribución en sexo y edad, tasa
de natalidad y mortalidad, entre otros indicadores de población.
•Ecología evolutiva. Se basa en el estudio de una misma población a lo
largo del tiempo, por lo que resulta imprescindible evaluar las diferentes
transformaciones y los cambios que en ella se van dando como resultado de
distintos factores de influencia.
•Ecología social. Involucra cuestiones del orden de la filosofía ya que
estudia el comportamiento de los seres vivos como parte de un grupo en un
área determinada.
•Ecología humana. Estudia al ser humano y la relación con su entorno
natural y social.
•Ecología cultural. Estudia las relaciones entre una sociedad y su medio
ambiente.
•Ecología matemática. Estudia a los organismos y la relación con su
medio aplicando teoremas y fórmulas matemáticas.
•Ecología urbana. Estudia las interacciones entre los habitantes de
una ciudad y el medio que la rodea.
•Dendroecología. Estudia los anillos de crecimiento de los árboles y
utiliza la información almacenada en ellos para evaluar el impacto de
distintas condiciones ambientales sobre el crecimiento de los árboles.
IMPORTANCIA DE LA ECOLOGÍA
la ecología permite conocer las conexiones fundamentales que se dan entre
los organismos y los factores abióticos que conforman el medio ambiente.
Preservar estas conexiones es fundamental para mantener el equilibrio en
los ecosistemas. Conocer estas relaciones permite cuidar el medio ambiente,
gestionar de manera consciente los recursos naturales y tomar medidas para
anticiparse al impacto ambiental.
La ecología es una rama de la biología muy completa e interdisciplinaria ya
que utiliza herramientas de muchas ciencias para dar a conocer las
características del medio ambiente.
La ecología ha adquirido relevancia por las notables consecuencias del
impacto de las actividades humanas en el medioambiente.
CIENCIAS AUXILIARES DE LA ECOLOGÍA
La ecología utiliza técnicas, herramientas y datos de otras ciencias para
desarrollar su estudio. Entre las más significativas se encuentran:
•Geografía. Necesaria para conocer los diferentes relieves y la forma en la que
los seres vivos se distribuyen en los ecosistemas.
•Matemática. Provee técnicas y teoremas matemáticos que ayudan en el
estudio demográfico de las poblaciones.
•Física y química. Se estudia la transferencia de energía entre los distintos
componentes (bióticos y abióticos) de los ecosistemas. Además, la química
aporta nociones sobre la composición de la materia que constituye a los seres
vivos y a los factores abióticos.
•Geología. Se requiere el estudio de los suelos y de la estructura interna de
la Tierra y sus procesos para la comprensión de los biomas.
•Climatología y meteorología. La ecología analiza las variaciones en los climas
de cada ecosistema y el impacto sobre su biodiversidad.
Ecología y ecologismo
Ecólogo: La ecología es estudiada por los científicos ecólogos, que estudian
los procesos y relaciones en el medio ambiente.
Los ecólogos tratan de explicar:
•Los procesos de la vida, interacciones y adaptaciones
•El movimiento de materiales y energía a través de las comunidades vivas
•La sucesión ecológica de los ecosistemas
•La abundancia y la distribución de los organismos y de la biodiversidad en el
contexto del medio ambiente.
Ecologista:
En la segunda mitad del siglo XX, debido al impacto de la acción del hombre en
la naturaleza, han aparecido grupos y personas denominadas ecologistas.
forman parte de movimientos y organizaciones sociales y civiles cuyo fin es la
preservación del medio ambiente y el desarrollo sostenible.
El ecologismo transmite mensajes mediante campañas y movilizaciones de
concientización a la población y con el objetivo, de que estos lleguen a las
esferas políticas y económicas. Buscan fomentar el equilibrio del ser humano con
el ecosistema que lo rodea ya que el hombre es parte y no dueño de él.
El ecologismo lucha contra prácticas, actividades económicas y costumbres
arraigadas que ponen en riesgo la biodiversidad, por ejemplo: ensayos
nucleares, deforestación, pesca indiscriminada, uso indiscriminado de plásticos,
mal uso de los recursos naturales.
Teoría De Sistemas
Un sistema se define como una entidad con límites y con partes
interrelacionadas e interdependientes cuya suma es mayor a la suma de sus
partes. El cambio de una parte del sistema afecta a las demás y, con esto, al
sistema completo, generando patrones predecibles de comportamiento.
El crecimiento positivo y la adaptación de un sistema dependen de cómo se
ajuste este a su entorno. Además, a menudo los sistemas existen para
cumplir un propósito común (una función) que también contribuye al
mantenimiento del sistema y a evitar sus fallos.
El objetivo de la teoría de sistemas es el descubrimiento sistemático de las dinámicas,
restricciones y condiciones de un sistema, así como de principios (propósitos, medidas,
métodos, herramientas, etc.) que puedan ser discernidos y aplicados a los sistemas en
cualquier nivel de anidación y en cualquier campo, con el objetivo de lograr una
equifinalidad optimizada.
Un sistema posee, las características de una unidad funcional y su mínima
dimensión es la de una organización capaz de funcionar por sí sola.
Un reloj es un sistema
El reloj es un conjunto de piezas y engranajes de reloj, por muy complejo que sea, si no
funciona solo no podrá ser considerado como un sistema.
El reloj (como un sistema cualquiera) no es solamente una unidad estructural, sino que
es ante todo, un sistema funcional. Constituido de partes ensambladas que garantice la
permanencia de un flujo de energía.
El sistema deberá autorregularse de manera tal de mantener un perfecto equilibrio de
sus partes, conservando el flujo de energía constante.
La teoría general de sistemas trata sobre conceptos y principios de amplia
aplicación, al contrario de aquellos que se aplican en un dominio particular del
conocimiento. Distingue los sistemas dinámicos o activos de los estáticos o
pasivos. Los primeros son estructuras o componentes de actividad que
interactúan en comportamientos o procesos, mientras que los segundos son
estructuras o componentes que están siendo procesados.
ECOSISTEMA
Es un sistema interactivo constituido por
componentes físicos, químicos y biológicos del
ambiente
está formado por un conjunto de organismos,
el medio ambiente físico en el que viven (hábitat) y las
relaciones tanto bióticas como abióticas que se
establecen entre ellos.
Las especies de seres vivos que habitan un determinado
ecosistema interactúan entre sí y con el medio,
determinando el flujo de energía y de materia que
ocurre en ese ambiente.
Los organismos que viven en
un área particular junto con el
ambiente físico con el que
interactúan constituyen un
ecosistema
Existe una gran
diversidad de
ecosistemas en
el planeta.
Existen además,
distintos tipos de
ecosistemas:
hay marinos,
terrestres,
microbianos y
artificiales, entre
otros
Se dividen en factores naturales
como el aire, la luz, el suelo, el
agua o las rocas y los artificiales
que son producto de la
actividad humana como por
ejemplo, el mármol o una
botella de plástico.
Los componentes básicos de un ecosistema son...
Elementos
abióticos
Productores
consumidores
Energía radiante
Respiración
CO2
O2
H 2O
Consumo
Descomposición
Deposición
CO2
O2
H 2O
Caída
de
hojas
Translocación
nutrientes
nutrientes
A escala global la TIERRA es un único ECOSISTEMA
Los ecosistemas de la Tierra
forman el ecosistema planetario
o BIÓSFERA
• La biosfera es la “envoltura viva”
del planeta, es el conjunto de seres
vivos que la pueblan,
La biosfera incluye a la:
 Geósfera. La capa física y sólida de la Tierra, en cuya superficie
se produce la vida.
 Hidrósfera. El conjunto de todos los cuerpos de agua líquida y
sólida que existen en el planeta, y sin los cuales la vida no
habría sido ni sería posible.
 Atmósfera. La bola heterogénea de gases que recubre a la
geósfera, y que brinda los gases indispensables para la vida
como la conocemos, particularmente el dióxido de
carbono (CO2) necesario para la fotosíntesis y el oxígeno (O)
necesario para la respiración.
La ecósfera,
Se refiere a un ecosistema entendido desde un enfoque general,
denominado ecosistema planetario, y está formado por la atmósfera, la geosfera, la
hidrosfera y la biosfera.
Se identifican por sus
climas distintivos y sus
plantas dominantes
Su distribución en la Tierra está muy
influida por los patrones anuales de
temperatura y precipitaciones
Comunidad ecológica
principal a nivel
regional
Constituidos por una
combinación
característica de plantas
y animales en una
comunidad climax
Un bioma
es un área o región
geográfica del planeta
Tierra que se caracteriza
por su clima, topografía y
biodiversidad.
A diferencia de los
ecosistemas, los biomas se
consideran unidades
geográficas homogéneas.
Un mismo bioma puede
contener diversos
ecosistemas.
La vida en el suelo
El interior del suelo posee unas
condiciones ambientales
drásticamente diferentes del
ambiente sobre su superficie o
por encima de ésta
En el suelo se encuentran bacterias,
hongos, protozoarios, ácaros, coleópteros,
hormigas, nemátodos, miriápodos,
colémbolos, rotíferos, larvas, lombrices y
otros microorganismos que participan en
fenómenos de increíble complejidad,
dentro de redes tróficas, para la
transformación de la materia orgánica e
inorgánica.
ORGANISMOS
POBLACIONES
Grupo de individuos que pueden
(potencialmente) reproducirse entre
sí, y que coexisten en el espacio y en
el tiempo
Pertenecen a una misma ESPECIE
COMUNIDADES
HABITAT
El lugar real en que vive un organismo.
Describe una localización, se puede definir
a distintos niveles y escalas
NICHO
Modo en que el organismo utiliza su hábitat
e incluye todas las variables físicas, químicas
y biológicas a las que responde.(Hutchinson,
1958)
Papel de una especie en su comunidad
incluyendo actividades y relaciones.
Presentan características únicas
tienen una estructura de edad
una densidad
presentan una tasa de natalidad,
de mortalidad y de crecimiento
una distribución en el espacio y
el tiempo
responden de manera propia
frente a la competencia, la
depredación y otras presiones
Número de individuos
por unidad de superficie
POBLACIONES
Competencia
Relaciones interespecíficas
Cuando dos especies de un ecosistema tienen
actividades o necesidades en común es
frecuente que interactúen entre sí.
Cuando ambas poblaciones tienen algún tipo de
efecto negativo una sobre la otra. Es especialmente
acusada entre especies con estilos de vida y
necesidades de recursos similares.
Ej. escarabajos de la harina y el arroz.
Comensalismo.
Se produce cuando una especie se beneficia y
la otra no se ve afectada. Así, por ejemplo,
algunas lapas que viven sobre las ballenas.
Cooperación.
Dos especies se benefician una a otra pero
cualquiera de las dos puede sobrevivir por
separado. Sería el caso de las esponjas que viven
sobre la concha de moluscos marinos
Mutualismo.
Tipo de relación en el que dos especies se benefician
entre sí hasta el extremo de que su relación llega a ser
necesaria para la supervivencia de ambas especies. Las
abejas, por ejemplo, dependen de las flores para su
alimentación y las flores de las abejas para su
polinización.
Parasitismo.
Pequeños organismos que viven dentro o sobre un ser vivo
de mayor tamaño (hospedero), perjudicándole. Son
ejemplo de esta relación las tenias, garrapatas, piojos,
muérdago
AMBIENTE
ORGANISMOS
HÁBITATS
COMUNIDAD
Autótrofas
Heterótrofas
Es un ensamblaje de organismos
producido de manera natural que
comparten un mismo ambiente y hábitats
y que interactúan directa o indirectamente
los unos con los otros
Un ejemplo de las relaciones que tienen
lugar entre los seres vivos de un
ecosistema son las relaciones
alimentarias.
SUCESIÓN
PRIMARIA
SECUNDARIA
Perturbacion
es
Inicia
procesos de
sucesión
Crea diversidad
Con el tiempo, el ecosistema llega a un estado llamado CLIMAX (estado óptimo dadas las
condiciones del medio), en el que todo cambio ulterior se produce muy lentamente, y el
emplazamiento queda dominado por especies de larga vida y muy competitivas.
Vegetación tolerante a las condiciones ambientales autoimpuestas
existe un equilibrio entre producción primaria bruta y respiración total, entre energía
capturada y energía liberada, entre captación de nutrientes y liberación de los mismos
Comunidad con amplia diversidad de especies, una estructura espacial desarrollada y
cadenas alimenticias complejas
Cada individuo es reemplazado por otro del mismo tipo , la composición promedio de
especies alcanza un equilibrio
UN AUTÓTROFO O PRODUCTOR PRIMARIO
es un organismo que produce compuestos orgánicos
complejos (como carbohidratos, grasas y proteínas) usando carbono de
sustancias simples como dióxido de carbono, generalmente usando energía de la
luz (fotosíntesis) o reacciones químicas inorgánicas (quimiosíntesis).
Los autótrofos no necesitan una fuente viva de carbono o energía y son
los productores de una cadena alimentaria, como las plantas en la tierra o
las algas en el agua
El término griego autotroph Proviene de la antigua palabra griega
τροφή (trophḗ), que significa "alimento" o "comida“. fue acuñado por
el botánico alemán Albert Bernhard Frank en 1892.4
LOS AUTÓTROFOS
pueden reducir el dióxido de carbono para producir compuestos orgánicos para la
biosíntesis y como combustible químico almacenado. La mayoría de los autótrofos
usan agua como agente reductor, pero algunos pueden usar otros compuestos
de hidrógeno como el sulfuro de hidrógeno.
Algunos autótrofos, como las plantas verdes y las algas, son fotótrofos, lo que
significa que convierten la energía electromagnética de la luz solar en energía
química en forma de glucosa.
Otros, incluidos los metanógenos, son quimiótrofos, que utilizan compuestos
químicos orgánicos o inorgánicos como fuente de energía.
La mayoría de los quimioautótrofos son litótrofos, que utilizan donantes de
electrones inorgánicos como sulfuro de hidrógeno, gas
hidrógeno, azufre elemental, amonio y óxido ferroso como agentes reductores y
fuentes de hidrógeno para la biosíntesis y la liberación de energía química.
LOS HETERÓTROFOS,
Ingieren a los autótrofos como alimento para llevar a cabo funciones necesarias
para su vida. los heterótrofos son todos los animales, casi todos los hongos, así
como la mayoría de las bacterias y protozoos, dependen de los autótrofos,
o productores primarios, para las materias primas y el combustible que necesitan.
Los heterótrofos obtienen energía al descomponer los carbohidratos u oxidar
moléculas orgánicas (carbohidratos, grasas y proteínas) obtenidas en los alimentos.
Los organismos carnívoros dependen indirectamente de los autótrofos, ya que
los nutrientes que obtienen de sus presas heterótrofas provienen de los autótrofos
que han consumido.
LAS CADENAS TRÓFICAS O ALIMENTICIAS
son representaciones sencillas de las relaciones alimentarias que existen entre las
especies que forman parte de un ecosistema determinado.
en los ecosistemas las cadenas tróficas se interrelacionan formando redes tróficas.
Se dice que hay una relación trófica entre dos organismos cuando uno de ellos es
consumido por el otro.
A su vez, el organismo consumidor puede ser el alimento de otro que forma parte del
mismo ecosistema.
Así, se forma una conexión entre varios eslabones y se constituye una cadena trófica.
Cada uno de los eslabones de una cadena representa un organismo que “come a otro”
o “es comido por otro”.
Dentro de las cadenas alimentarias existen distintos niveles tróficos, que se basan en la
posición que ocupa un organismo en el flujo de materia y energía.
el nivel trófico agrupa a todas las especies que comparten el origen de su alimento
dentro del ecosistema. Existen tres niveles tróficos:
N
I
V
E
L
E
S
T
R
Ó
F
I
C
O
S
Productores. Son organismos autótrofos,
son capaces de producir materia
orgánica (su propio alimento) a partir
de materia inorgánica, por medio de
la fotosíntesis o quimiosíntesis. Los
productores son el primer nivel trófico, es
decir, que constituyen el primer eslabón de
las cadenas alimentarias. Este grupo está
representado por las plantas, las algas
y fitoplancton y algunas bacterias.
Consumidores. Son organismos heterótrofos, es decir, se alimentan de otros seres vivos para
obtener la materia y energía que necesitan. A su vez, los consumidores se clasifican en
distintos grupos, según el organismo que constituye su alimento.
Los consumidores primarios son los
organismos herbívoros, o sea, aquellos que se
alimentan de productores. Los consumidores
secundarios, por su parte, son carnívoros y se
alimentan de consumidores primarios.
También existen consumidores terciarios y
cuaternarios, que se alimentan de
consumidores secundarios y terciarios
respectivamente.
Al final de la cadena aparecen los...
Se alimentan del cuerpo muerto de otros
organismos o de sus productos de
desecho
Disipan energía y devuelven nutrientes
al ecosistema para su reciclaje
DESCOMPONEDORES
macrodescomponedores
microdescomponedores
Colémbolos, ácaros,
miriápodos, lombrices,
babosas, moluscos,
cangrejos...
Bacterias y Hongos
Descomponedores. Son organismos que se alimentan de materia orgánica en
descomposición, obtienen la materia y energía que necesitan a partir de restos de
otros seres vivos.
No se los suele representar en las cadenas tróficas, son fundamentales en
la naturaleza ya que permiten el reciclaje de nutrientes. Entre los organismos
descomponedores se encuentran los hongos, las lombrices y algunas bacterias que
reciclan la materia orgánica.
¿QUÉ CAMINOS SIGUE LA ENERGÍA A TRAVÉS DEL ECOSISTEMA?
CADENAS
TRÓFICAS REDES TRÓFICAS
Cadena trófica,
cadena alimenticia
o cadena
alimentaria al
mecanismo de
transferencia
de materia
orgánica (nutrientes)
y energía a través de
las distintas
especies de seres
vivos que componen
una comunidad
biológica
o ecosistema. Su
nombre proviene del
griego trophos,
“alimentar”, “nutrir”.
Red trófica,
red
alimentaria, o
ciclo
alimenticio a la
natural interco
nexión de
todas
las cadenas
alimenticias
pertenecientes
a
una comunidad
ecológica
Cadena trófica
La cadena alimenticia o cadena trófica señala las relaciones alimenticias entre
productores, consumidores y descomponedores. la cadena refleja quién se
come a quién.
Las cadenas tróficas, son una serie de cadenas alimentarias íntimamente
relacionadas por las que circulan energía y materiales en un ecosistema.
Se entiende por cadena alimentaria cada una de las relaciones alimenticias que
se establecen de forma lineal entre organismos que pertenecen a distintos
niveles tróficos.
La cadena trófica está dividida en dos grandes categorías: la cadena o red de
pastoreo, que se inicia con las plantas verdes, algas o plancton que realiza la
fotosíntesis, y la cadena o red de detritos que comienza con los detritos
orgánicos.
Estas redes están formadas por cadenas alimentarias independientes. En la red
de pastoreo, los materiales pasan desde las plantas a los consumidores de
plantas (herbívoros) y de estos a los consumidores de carne (carnívoros).
En la red de detritos, los materiales pasan desde las plantas y sustancias
animales a las bacterias y a los hongos (descomponedores), y de estos a los que
se alimentan de detritos (detritívoros) y de ellos a sus depredadores
(carnívoros).
Por lo general, entre las cadenas tróficas existen muchas interconexiones; por
ejemplo, los hongos que descomponen la materia en una red de detritos
pueden dar origen a setas que son consumidas por ardillas, ratones y ciervos en
una red de pastoreo. Los petirrojos son omnívoros, es decir, consumen plantas y
animales, y por esta razón están presentes en las redes de pastoreo y de
detritos. Los petirrojos se suelen alimentar de lombrices de tierra que son
detritívoras y se alimentan de hojas en estado de putrefacción.
Factores que determinan el clima
LATITUD ALTITUD
LOCALIZACIÓN
Elementos que lo determinan
PRECIPITACIONES TEMPERATURA
HUMEDAD
PRESIÓN
ATMOSFÉRICA
LA ECOSFERA
• La ecosfera es una
envoltura teórica alrededor
de una estrella, en la que un
planeta tendría una
temperatura adecuada para
permitir la existencia de vida.
• Un ejemplo sería
la ecosfera del sistema solar.
• La ecosfera del sistema solar es
la zona teórica alrededor del Sol
que tiene temperaturas adecuadas
para que pueda existir la vida.
• Incluye dos planetas: Marte y
la Tierra.
Demasiado calor Demasiado frío
Tierra
Marte
CICLO BIOGEOQUÍMICO
Los ciclos biogeoquímicos del griego bio, 'vida', geo, 'tierra' y química.
Un ciclo se refiere al intercambio de nutrientes de un ser vivo con el ambiente o
de éste con los organismos.
Por ejemplo, el agua que se utiliza para beber pudo haber sido parte de una nube o resultado de
la transpiración de algún ser vivo.
Los ciclos biogeoquímicos o ciclos de la materia son los circuitos de intercambio
de elementos químicos entre los seres vivos y el ambiente que los rodea,
mediante una serie de procesos de transporte, producción y descomposición.
En los ciclos biogeoquímicos intervienen organismos vivos, como animales o
plantas (factores bióticos), y componentes físicos y químicos, como el aire, el
agua o los elementos del suelo, que no poseen vida (factores abióticos). Estos
factores interactúan entre sí para mantener el equilibrio de los ecosistemas.
Gracias a los ciclos biogeoquímicos, muchos elementos y compuestos químicos
pueden ser parte de un organismo vivo en cierto tiempo y luego pasar a ser parte
del entorno que lo rodea.
Por ejemplo, una molécula de agua puede ser parte del cuerpo de un ser humano ahora y en unas
horas puede ser eliminada a través de la orina y pasar a formar parte de un lago.
Además, algunos factores bióticos pueden pasar a ser factores abióticos, como es el ejemplo de un
organismo vivo que muere y pasa a ser materia que enriquece el suelo.
En los ciclos biogeoquímicos intervienen tanto las distintas formas de vida (vegetal,
animal, microscópica, etc.), como elementos y compuestos naturales inorgánicos
(lluvias, vientos, etc.). Se trata de un perpetuo desplazamiento de materia de un
lugar a otro, que permite el reciclaje de los nutrientes disponibles en la biósfera.
Un ciclo biogeoquímico es el movimiento de nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, azufre,
fósforo, potasio, carbono y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente
(atmósfera, biomasa y sistemas acuáticos).
En la biosfera, la materia orgánica es limitada, de manera que su reciclaje es un
punto clave en el mantenimiento de la vida en la Tierra; de otro modo, los
nutrientes se agotarían y la vida desaparecería.
Los nutrientes
Son los elementos o moléculas cuya presencia en el organismo de un ser viviente es
indispensable para la continuidad de su existencia y la reproducción de su especie.
están compuestos por aproximadamente 31 y 40 elementos químicos diferentes y,
dependiendo de la especie, tanto los nutrientes como los elementos que los componen se
necesitan en distintas proporciones. Estos nutrientes pueden ser de diferentes tipos:
Macronutrientes. constituyen alrededor del 95 % de la masa de todos los organismos vivos. Están
compuestos por carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, azufre, calcio, sodio, cloruro, potasio y
fósforo. Son los nutrientes que en mayor cantidad se encuentran en el organismo del ser vivo.
Micronutrientes. Su presencia en el cuerpo de los seres vivos es indispensable, pero minoritaria.
Están compuestos por hierro, cobre, zinc, yodo y vitamina A.
Energéticos. Son aquellos que el organismo de los seres vivos utiliza para obtener la energía
necesaria para llevar a cabo las funciones vitales. Por ejemplo, los aminoácidos y las grasas.
Estructurales. Son aquellos que forman la estructura del organismo de los seres vivos y permiten su
crecimiento. Por ejemplo, las proteínas, el fósforo, el calcio y algunos lípidos.
Reguladores. Controlan la evolución de muchas reacciones que ocurren en el organismo. Los
principales son las vitaminas, el sodio y el potasio.
No esenciales. Pueden ser sintetizados por el organismo de los seres vivientes. No son totalmente
vitales para el funcionamiento del cuerpo.
Esenciales. No pueden ser sintetizados por el organismo de los seres vivos, por lo que
inevitablemente tienen que ser extraídos del medio ambiente. Por ejemplo, aminoácidos esenciales
y ácidos grasos.
Tipos de ciclos biogeoquímicos
Los ciclos biogeoquímicos se pueden clasificar según distintos criterios.
Según el medio de transporte utilizado para trasladar los elementos químicos, los
ciclos biogeoquímicos pueden ser:
•Gaseosos. Son aquellos ciclos en los que la atmósfera interviene en la
circulación de los elementos químicos. Por ejemplo: el ciclo del oxígeno, el
nitrógeno y el carbono.
•Sedimentarios. Son aquellos ciclos en los que la sedimentación constituye el
medio de transporte de los elementos químicos, es decir, los nutrientes y
elementos químicos se acumulan e intercambian en la corteza terrestre. Por
ejemplo: el ciclo del fósforo.
•Hidrológicos. Son aquellos ciclos en los que interviene el agua como un medio
de transporte para los distintos elementos químicos. Por ejemplo: el ciclo del
agua.
Los ciclos biogeoquímicos varían según las propiedades del elemento involucrado y, por lo tanto,
involucran a distintas formas de vida también.
Según la extensión de la región donde se mueven los elementos químicos, los ciclos
pueden ser:
•Ciclos locales. Son ciclos poco móviles y que ocurren en una región pequeña o local.
Estos ciclos se desarrollan principalmente en el suelo. Por ejemplo: el ciclo del fósforo y
del calcio.
•Ciclos globales. Son ciclos que ocurren en amplias regiones, que son globales. En estos
ciclos interviene la atmósfera. Por ejemplo: el ciclo del oxígeno.
El ciclo del agua o ciclo
hidrológico es el proceso de
circulación del agua en el
planeta Tierra. Este ciclo
es fundamental para el
transporte de nutrientes y
para garantizar los niveles
necesarios de humedad para
sostener la vida en los
ecosistemas.
Ciclo del agua
El ciclo del agua o ciclo hidrológico es el proceso de circulación del agua en el planeta
Tierra.
Constituye uno de los ciclos biogeoquímicos más importantes, en el que el agua sufre
desplazamientos y transformaciones físicas (por acción de factores como el frío y el
calor) y atraviesa los tres estados de la materia: líquido, sólido y gaseoso. El ciclo del
agua consta de cuatro fases, y se puede resumir de la siguiente manera:
• El Sol evapora el agua del mar. Los rayos del Sol llegan hasta la Tierra, y gracias a ello se
calientan los ríos, mares y pantanos.
• El agua se evapora. El calor del Sol hace que el agua de los ríos, mares y pantanos se
evapore. Esto también afecta al hielo, que primero se derrite, pasando a líquido y luego
se evapora pasando a gaseoso.
• La condensación de las nubes. Ya hemos explicado que la condensación es el paso de
gaseoso a líquido, pues bien, el agua evaporada se condensa formando las nubes. Por lo
tanto, las nubes son gotas de agua suspendidas y que se pueden transformar en lluvia,
granizo o nieve.
• Precipitaciones. Las precipitaciones son el
agua que cae de las nubes, es decir, las
lluvias. El agua que ha sido evaporada, y que
ha formado las nubes, ahora es devuelta en
forma de lluvia a la tierra. ¿Al mismo sitio?
No, ya que el viento hace que estas nubes
cambien su posición, y que por lo tanto el
agua no caiga desde donde subió al cielo.
• El agua puede caer en los mares, o en los
ríos, los cuales devolverán el agua al mar. Y
con esto finaliza el ciclo del agua, el cual se
repite eternamente.
Ciclo del nitrógeno
El ciclo del nitrógeno es uno de los principales ciclos biogeoquímicos, en que los
microorganismos procariotas (bacterias) y las plantas fijan en sus cuerpos el nitrógeno,
uno de los gases mayoritarios de la atmósfera.
Resulta indispensable para diversos compuestos del cuerpo de los animales, incluido el
ser humano. El ciclo puede resumirse de la siguiente forma:
• Ciertas bacterias fijan en sus cuerpos el nitrógeno gaseoso (N2) de la atmósfera,
formando con él moléculas orgánicas aprovechables por las plantas, como el amoníaco
(NH3).
• Las plantas aprovechan esas moléculas nitrogenadas y las transmiten a través de sus
tejidos a los animales herbívoros y estos a través de sus tejidos a los animales carnívoros
y estos a sus depredadores, a lo largo de la cadena trófica.
• Eventualmente, los seres vivos retornan al suelo el nitrógeno, ya sea mediante la orina
(rica en amoníaco), o cuando mueren y son descompuestos por bacterias, que fijan las
moléculas ricas en nitrógeno, liberando a la atmósfera nuevamente el nitrógeno en
estado gaseoso.
El ciclo del nitrógeno es central porque
forma muchas biomoléculas
Ciclo del carbono
El ciclo del carbono es el más importante y complejo de los ciclos biogeoquímicos,
dado que toda la vida conocida se compone sin excepción de compuestos derivados
de ese elemento.
Además, este ciclo involucra los principales procesos metabólicos de plantas y
animales: la fotosíntesis y la respiración. El ciclo puede resumirse de la siguiente
manera:
• La atmósfera está compuesta por un importante volumen de dióxido de carbono
(CO2). Las plantas y algas lo captan y convierten en azúcares (glucosa) mediante la
fotosíntesis, empleando para ello la energía solar. Así obtienen energía y pueden
crecer. A cambio liberan oxígeno (O2) a la atmósfera.
• Además de obtener el oxígeno durante sus procesos de respiración, los animales
acceden al carbono de los tejidos de las plantas, para a su vez poder crecer y
reproducirse. Tanto animales como plantas, al morir brindan al suelo el carbono de sus
cuerpos que, a través de procesos sedimentarios (especialmente en el fondo oceánico,
donde el carbono además se halla disuelto en las aguas), se convierte en diversos fósiles
y minerales.
• El carbono en su estado fósil o mineral puede durar millones de años bajo la corteza
terrestre, sufriendo transformaciones que arrojan materia tan distinta como el carbón
mineral, el petróleo o los diamantes. Dicha materia resurgirá gracias a la erosión, las
erupciones y, especialmente, la mano de obra humana: la explotación de combustibles
fósiles, la extracción de cemento y demás industrias que arrojan a la atmósfera
toneladas de CO2 tanto al océano como a la tierra, además de otros desechos líquidos y
sólidos ricos en carbono.
• Por otro lado, los animales están constantemente liberando CO2 al respirar. Otros
procesos energéticos como la fermentación o la descomposición de la materia orgánica
generan CO2 o generan otros gases ricos en carbono, como el metano (CH4) que van
también a la atmósfera.
El ciclo del carbono es el más importante
porque todos los organismos contienen
carbono.
Ciclo del oxigeno
El oxígeno molecular (O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre. Este
patrimonio abastece las necesidades de todos los organismos terrestres
respiradores y cuando se disuelve en el agua, las necesidades de los organismos
acuáticos, el proceso se puede resumir así:
• En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como aceptor final para los
electrones retirados de los átomos de carbono de los alimentos.
• El producto es agua.
• El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía de la luz
para alejar los electrones respecto de los átomos de oxígeno de las moléculas
de agua.
• Los electrones reducen los átomos de carbono (dióxido de carbono) a
carbohidratos.
• Al final se produce oxígeno molecular y así el ciclo se completa.
Ciclo del azufre
El azufre es un nutriente secundario requerido por plantas y animales para
realizar diversas funciones, además el azufre está presente en prácticamente
todas las proteínas y de esta manera es un elemento absolutamente esencial para
todos los seres vivos.
El azufre circula a través de la biosfera de la siguiente manera, por una parte se
comprende el paso desde el suelo o bien desde el agua, si hablamos de un
sistema acuático, a las plantas, a los animales y regresa nuevamente al suelo o al
agua.
Algunos de los compuestos sulfúricos presentes en la tierra son llevados al mar
por los ríos. Este azufre es devuelto a la tierra por un mecanismo que consiste en
convertirlo en compuestos gaseosos tales como el ácido sulfhídrico (H2S) y el
dióxido de azufre (SO2). Estos penetran en la atmósfera y vuelven a tierra firme.
Generalmente son lavados por las lluvias, aunque parte del dióxido de azufre
puede ser directamente absorbido por las plantas desde la atmósfera.
• Como resumen se puede decir que durante el ciclo del azufre los principales
eventos son los siguientes:
• El azufre, como sulfato, es aprovechado e incorporado por los vegetales para
realizar sus funciones vitales.
• Los consumidores primarios adquieren el azufre cuando se alimentan de estas
plantas.
• El azufre puede llegar a la atmósfera como sulfuro de hidrógeno (H2S) o dióxido
de azufre (SO2), ambos gases provenientes de volcanes activos y por la
descomposición de la materia orgánica.
• Cuando en la atmósfera se combinan compuestos del azufre con el agua, se
forma ácido sulfúrico (H2SO4) y al precipitarse lo hace como lluvia ácida.
Ciclo del azufre
Ciclo del fósforo
El ciclo del fósforo es el último y más complejo de los ciclos biogeoquímicos
principales, ya que el fósforo es un elemento abundante en la corteza terrestre,
en forma mineral, pero que los seres vivos requerimos esencialmente, aunque en
cantidades moderadas.
El fósforo forma parte de compuestos tan vitales como el ADN y el ARN, y su ciclo
puede resumirse así:
• El fósforo proviene de minerales terrestres, que por acción de la erosión (solar,
del viento, hídrica) son liberados y transportados hasta diversos ecosistemas. La
acción minera humana puede contribuir con esta etapa también, aunque no
necesariamente de una manera ambiental positiva.
• Las rocas ricas en fósforo brindan nutrientes a las plantas, que fijan el fósforo en
sus tejidos y, de nuevo, lo transmiten a las demás formas de vida animal a través
de la cadena trófica. A su vez, los animales retornan los excedentes de fósforo al
suelo mediante defecaciones y la descomposición de sus cadáveres, manteniendo
el fósforo en un ciclo dentro del ciclo entre los seres vivos.
El ciclo del fósforo es imprescindible
para la formación del ADN y el ARN.
• Sin embargo, el fósforo
también llega al mar, donde las
algas lo fijan y lo transmiten a
los animales. En este caso el
elemento se deposita
lentamente en el lecho marino,
donde diversos procesos
sedimentarios lo harán retornar
a las rocas que, más adelante,
en un lentísimo y larguísimo
proceso geológico, quedarán
expuestas y volverán a brindar
fósforo a la biósfera.
El ciclo del Calcio
es un proceso circular que permanentemente se desarrolla entre los seres vivos y
los distintos ecosistemas a los que pertenecen. El calcio es uno de los elementos
químicos que se recicla con más constancia que otros, y así pueda encontrarse en
los seres vivos.
Etapas del Ciclo del Calcio: Los pasos que conlleva el ciclo del Calcio son sencillos
de entender y es uno de los más necesarios para los seres vivos su desarrollo
de hasta un 100%.
1. Paso geológico:
El Calcio se encuentra en la litosfera gracias a las rocas y a la meteorización de
estas mismas, convirtiéndolo así en el elemento número 5 con más abundancia
en el suelo. Además, es bien conocido que se encuentra en las grandes masas de
rocas montañosas que se hallan en el planeta.
2. Paso hidrológico:
Tal como el Calcio forma parte del suelo, también se encuentra como un
elemento abundante en los ríos, mares y océanos. En este caso, el calcio se
puede encontrar en una profundidad hasta de 4.500 metros y se le llama
carbonato de calcio.
3. Paso biológico:
Es el paso de este ciclo en el que este elemento tiene mayor efecto y desarrollo,
ya que todo el cuerpo humano lo necesita, el esqueleto, dientes, tendones, etc. El
calcio, al encontrarse en la litosfera, las plantas los absorben y así el humano lo
consume, aunque no es el único método.
Estas etapas se repiten cuando los seres humanos mueren y se descomponen, así
como también los animales o cuando ellos defecan y todo vuelve al suelo.
El calcio es un nutriente
completamente esencial para
que se desarrolle con
normalidad la vida en la tierra.
El calcio es un elemento
necesario para la producción
de alimentos, tanto para
humanos como para animales,
por ejemplo, los alimentos
lácteos van cargados de
calcio. De igual forma, el calcio
es fundamental para la
producción de medicinas que
tratan enfermedades crónicas,
tal como la osteoporosis.
La alteración de los ciclos biogeoquímicos
Gracias a los procesos biogeoquímicos que ocurren entre distintas formas de vida como,
los animales, plantas, agentes microscópicos, entre otros, es posible un correcto
funcionamiento de los elementos terrestres, atmosféricos y ambientales.
Pero cuando ocurre una alteración de los ciclos biogeoquímicos debido a ciertos factores
este produce un efecto adverso a todo lo que hace vida en nuestro planeta tierra. Por eso,
es importante analizar que es la alteración de los ciclos biogeoquímicos y cuáles son
algunos factores que lo descontrolan.
La sociedad humana y sus diferentes actividades en pro de una mejora económica en el
país se ha visto envuelto en procesos industriales, ganaderos, urbanísticos y de otras
índoles que en cierta manera tiene un objetivo en común, la producción, a fin de mejorar
el medio de vida del ser humano.
Pero es lamentable decir que estas actividades aunque son esenciales para el sostén de la
humanidad han afectado en gran manera el equilibrio natural de los ecosistemas. De allí
entonces es como se define la alteración de los ciclos biogeoquímicos, es decir, el abuso de
sustancias y productos químicos en las tareas que realiza el hombre alteran el proceso
natural y equilibrado de los ciclos biogeoquímicos.

Conceptos básicos de la ecología zzz.ppsx

  • 1.
    PRIMERA UNIDAD DIDACTICA: CONCEPTOSFUNDAMENTALES DE LA ECOLOGÍA, MEDIO AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE
  • 2.
    1. Introducción 2. Laecología 3. Medio ambiente 4. Medio ambiente y su degradación 5. Desastres naturales 6. Desarrollo Sostenible 7. Problemática mundial y regional de la contaminación ambiental 8. La Agenda 2030 9. Valoración de la Calidad Ambiental
  • 3.
    1. INTRODUCCIÓN EL OSODE ANTEOJOS Clase Mamífero Orden Carnívora Familia Ursidae Género Tremarctos Especie Tremarctos ornatus Habitad Altos bosques húmedos del oriente de la Cordillera de los Andes de Sudamérica. Distribución Perú, Colombia, Ecuador, Venezuela y Bolivia. Machos De 100 a 200 kilos. Pelaje negro con manchas blancas en ojos, cuello, rostro y pecho (varía según individuo). Hembras De 35 a 85 kilos. Su reproducción es de aproximadamente dos individuos por periodo de gestación. Alimentación Frutas y plantas silvestres (omnívoros). Comportamien to Hábitos solitarios y diurnos. Peligro Situación vulnerable. Especies en Machu Picchu 70 aproximadamente.
  • 4.
    CONCEPTO DE LAECOLOGÍA La ecología es la rama de la biología que estudia a los seres vivos y la relación de éstos con el medio ambiente en el que habitan. La ecología estudia la abundancia y distribución de seres vivos que existe en un área o región determinada. Los factores de estudio dentro de esta disciplina:  Los factores bióticos, que son todos los organismos vivos;  Los factores abióticos, como el clima y los suelos. El término ecología proviene de las palabras griegas: oikos (“hogar”) y logos (“estudio”). El término “ecología” fue creado en 1869 por el naturalista alemán Ernst Haeckel, quien la definió como “aquella ciencia que estudia las relaciones de los seres vivos y su ambiente”.
  • 5.
    Este tipo deinteracción puede estudiarse según las escalas o niveles de organización de los individuos: •Estudio individual (Organismo). Estudio de las interacciones de cada organismo o ser vivo con las condiciones abióticas directas que lo rodean. •Estudio de poblaciones. Estudio de la interacciones de seres vivos pertenecientes a una misma especie con los seres de su misma especie. •Estudio de comunidades. Estudio de la relación que se da entre diferentes poblaciones de especies que habitan una misma zona. •Estudio de ecosistemas. Estudio de las comunidades y su interacción con el medio ambiente que las rodea. (las interacciones propias de la biocenosis sumadas a todos los flujos de materia y energía que tienen lugar en ella). •Estudio de la biosfera. Estudio de todos los seres vivos en general.
  • 6.
    Los ecólogos tienenbásicamente dos métodos de estudio... El estudio de especies individuales en sus múltiples relaciones con el medio ambiente El estudio de comunidades, es decir ambientes individuales y las relaciones entre las especies que viven allí. AUTOECOLOGÍA SINECOLOGÍA
  • 7.
    HISTORIA DE LAECOLOGÍA ANTIGUA GRECIA: ARISTÓTELES 384 A. C.: Filósofo, polímata y científico griego.  Estudió temas, como: lógica, metafísica, filosofía de la ciencia, ética, filosofía política, estética, retórica, física, astronomía y biología.  Padre de la Ciencia Política, Zoología, Embriología, Ley Natural, Método Científico, Retórica, Psicología, Realismo, Crítica, Individualismo, Teleología de la Meteorología.
  • 8.
     Filosofía: • "Laexperiencia es aprender“. la experiencia es la fuente del conocimiento. • Toda sustancia tiende hacia una causa final dirigida por su naturaleza (teleologismo). • El ser humano es un animal racional constituido por un cuerpo y alma, cuyo fin último es la actividad intelectual mediante el ejercicio de la razón, virtud (areté) propia del alma, llegando así al bienestar (eudaemonia). • Las virtudes éticas, se forman mediante el hábito, son el término medio entre dos excesos o vicios. • Los humanos viven por naturaleza en comunidad, formando así Estados (polis) con el fin de preservar la felicidad de sus ciudadanos.
  • 9.
    TEOFRASTO 371 A.C. – CA. 287 A. C. filósofo y botánico, considerado por algunos como el padre de la botánica. Estudio: biología y física hasta ética y metafísica. Estudió gramática, lenguaje y continuó con el trabajo de Aristóteles sobre la lógica. Realizó extensas observaciones sobre migraciones de plantas y animales, biogeografía, fisiología y su comportamiento, dando un análogo temprano al concepto moderno de un nicho ecológico. Una de las obras más importantes es el tratado botánico Historia Plantarum, donde hizo la primera clasificación sistemática de las plantas. En los siglos XVIII y XIX, se descubrió la importancia de estudiar a los seres vivos y las interacciones que existen entre ellos y el entorno que habitan.
  • 10.
    Algunos de loscientíficos y naturalistas que aportaron en esta rama de la biología fueron: •Carles Linnaeus (también llamado Carl von Linné). Científico sueco conocido como el padre de la taxonomía, disciplina mediante la cual se pudo clasificar a todos los seres vivos conocidos. •Alexander Freiherr von Humboldt. Naturalista alemán que en sus exploraciones por el continente americano recogió y relacionó información sobre el clima, los recursos naturales, la flora y la fauna. •Karl Möbius. Zoólogo alemán que realizó investigaciones pioneras en biología marina, y describió las interacciones entre organismos en medios acuáticos. •Charles Darwin. Naturalista inglés que planteó la teoría de la evolución por selección natural. Esta teoría es la base de la ecología moderna ya que propone los mecanismos que explican la capacidad de los seres vivos para adaptarse a los diferentes ambientes.
  • 11.
    Las interrelaciones delos organismos con su medio ambiente tanto orgánico como inorgánico Estudio de las interacciones que determinan la distribución, abundancia, número y organización de los organismos en los ecosistemas. Es el estudio de la estructura y función de la naturaleza Haeckel, (1869) Odum E. (1997) Es el estudio de la economía de la naturaleza Smith,R. y Smith, T. (2001) Tercera década del siglo XX
  • 12.
    ECOLOGÍA Es el estudiocientífico de las relaciones entre los organismos y el ambiente Incluye no solo las condiciones físicas, sino también las condiciones biológicas en que vive un organismo Interacciones de los organismos tanto con el mundo físico como con los miembros de su misma especie y con los de las demás especies
  • 13.
    La ecología presentauna gran cantidad de ramas. Entre las más importantes se encuentran: •Ecología microbiana. Se aboca al estudio de los microorganismos en su hábitat Esta rama ha permitido el descubrimiento de algunos hechos fundamentales como por ejemplo, que la actividad de los microorganismos en el ecosistema terrestre es la causante de que el suelo sea fértil. •Ecología del paisaje. Involucra la interrelación de dos grandes ciencias: la geografía y la biología. El estudio se basa en la observación de los paisajes en forma natural y las transformaciones que la acción del ser humano produce en ellos. •Ecología de la recreación. Analiza la relación entre el hombre y el medio, tomando al ser humano siempre en un contexto de recreación. De este modo, se ponen como objeto de estudio sitios específicos destinados a la recreación como senderos, corredores, juegos y áreas de dispersión.
  • 14.
    •Ecología de laspoblaciones. Estudia al conjunto de seres vivos de una misma especie que habitan al mismo tiempo el mismo espacio. Aquí entra en juego también la demografía, ciencia que se encarga del estudio de las poblaciones de una misma especie, que analiza y tiene en cuenta factores como el número de integrantes, distribución en sexo y edad, tasa de natalidad y mortalidad, entre otros indicadores de población. •Ecología evolutiva. Se basa en el estudio de una misma población a lo largo del tiempo, por lo que resulta imprescindible evaluar las diferentes transformaciones y los cambios que en ella se van dando como resultado de distintos factores de influencia. •Ecología social. Involucra cuestiones del orden de la filosofía ya que estudia el comportamiento de los seres vivos como parte de un grupo en un área determinada.
  • 15.
    •Ecología humana. Estudiaal ser humano y la relación con su entorno natural y social. •Ecología cultural. Estudia las relaciones entre una sociedad y su medio ambiente. •Ecología matemática. Estudia a los organismos y la relación con su medio aplicando teoremas y fórmulas matemáticas. •Ecología urbana. Estudia las interacciones entre los habitantes de una ciudad y el medio que la rodea. •Dendroecología. Estudia los anillos de crecimiento de los árboles y utiliza la información almacenada en ellos para evaluar el impacto de distintas condiciones ambientales sobre el crecimiento de los árboles.
  • 16.
    IMPORTANCIA DE LAECOLOGÍA la ecología permite conocer las conexiones fundamentales que se dan entre los organismos y los factores abióticos que conforman el medio ambiente. Preservar estas conexiones es fundamental para mantener el equilibrio en los ecosistemas. Conocer estas relaciones permite cuidar el medio ambiente, gestionar de manera consciente los recursos naturales y tomar medidas para anticiparse al impacto ambiental. La ecología es una rama de la biología muy completa e interdisciplinaria ya que utiliza herramientas de muchas ciencias para dar a conocer las características del medio ambiente. La ecología ha adquirido relevancia por las notables consecuencias del impacto de las actividades humanas en el medioambiente.
  • 17.
    CIENCIAS AUXILIARES DELA ECOLOGÍA La ecología utiliza técnicas, herramientas y datos de otras ciencias para desarrollar su estudio. Entre las más significativas se encuentran: •Geografía. Necesaria para conocer los diferentes relieves y la forma en la que los seres vivos se distribuyen en los ecosistemas. •Matemática. Provee técnicas y teoremas matemáticos que ayudan en el estudio demográfico de las poblaciones. •Física y química. Se estudia la transferencia de energía entre los distintos componentes (bióticos y abióticos) de los ecosistemas. Además, la química aporta nociones sobre la composición de la materia que constituye a los seres vivos y a los factores abióticos. •Geología. Se requiere el estudio de los suelos y de la estructura interna de la Tierra y sus procesos para la comprensión de los biomas. •Climatología y meteorología. La ecología analiza las variaciones en los climas de cada ecosistema y el impacto sobre su biodiversidad.
  • 18.
    Ecología y ecologismo Ecólogo:La ecología es estudiada por los científicos ecólogos, que estudian los procesos y relaciones en el medio ambiente. Los ecólogos tratan de explicar: •Los procesos de la vida, interacciones y adaptaciones •El movimiento de materiales y energía a través de las comunidades vivas •La sucesión ecológica de los ecosistemas •La abundancia y la distribución de los organismos y de la biodiversidad en el contexto del medio ambiente.
  • 19.
    Ecologista: En la segundamitad del siglo XX, debido al impacto de la acción del hombre en la naturaleza, han aparecido grupos y personas denominadas ecologistas. forman parte de movimientos y organizaciones sociales y civiles cuyo fin es la preservación del medio ambiente y el desarrollo sostenible. El ecologismo transmite mensajes mediante campañas y movilizaciones de concientización a la población y con el objetivo, de que estos lleguen a las esferas políticas y económicas. Buscan fomentar el equilibrio del ser humano con el ecosistema que lo rodea ya que el hombre es parte y no dueño de él. El ecologismo lucha contra prácticas, actividades económicas y costumbres arraigadas que ponen en riesgo la biodiversidad, por ejemplo: ensayos nucleares, deforestación, pesca indiscriminada, uso indiscriminado de plásticos, mal uso de los recursos naturales.
  • 20.
    Teoría De Sistemas Unsistema se define como una entidad con límites y con partes interrelacionadas e interdependientes cuya suma es mayor a la suma de sus partes. El cambio de una parte del sistema afecta a las demás y, con esto, al sistema completo, generando patrones predecibles de comportamiento. El crecimiento positivo y la adaptación de un sistema dependen de cómo se ajuste este a su entorno. Además, a menudo los sistemas existen para cumplir un propósito común (una función) que también contribuye al mantenimiento del sistema y a evitar sus fallos. El objetivo de la teoría de sistemas es el descubrimiento sistemático de las dinámicas, restricciones y condiciones de un sistema, así como de principios (propósitos, medidas, métodos, herramientas, etc.) que puedan ser discernidos y aplicados a los sistemas en cualquier nivel de anidación y en cualquier campo, con el objetivo de lograr una equifinalidad optimizada.
  • 21.
    Un sistema posee,las características de una unidad funcional y su mínima dimensión es la de una organización capaz de funcionar por sí sola. Un reloj es un sistema El reloj es un conjunto de piezas y engranajes de reloj, por muy complejo que sea, si no funciona solo no podrá ser considerado como un sistema. El reloj (como un sistema cualquiera) no es solamente una unidad estructural, sino que es ante todo, un sistema funcional. Constituido de partes ensambladas que garantice la permanencia de un flujo de energía. El sistema deberá autorregularse de manera tal de mantener un perfecto equilibrio de sus partes, conservando el flujo de energía constante. La teoría general de sistemas trata sobre conceptos y principios de amplia aplicación, al contrario de aquellos que se aplican en un dominio particular del conocimiento. Distingue los sistemas dinámicos o activos de los estáticos o pasivos. Los primeros son estructuras o componentes de actividad que interactúan en comportamientos o procesos, mientras que los segundos son estructuras o componentes que están siendo procesados.
  • 22.
    ECOSISTEMA Es un sistemainteractivo constituido por componentes físicos, químicos y biológicos del ambiente está formado por un conjunto de organismos, el medio ambiente físico en el que viven (hábitat) y las relaciones tanto bióticas como abióticas que se establecen entre ellos. Las especies de seres vivos que habitan un determinado ecosistema interactúan entre sí y con el medio, determinando el flujo de energía y de materia que ocurre en ese ambiente. Los organismos que viven en un área particular junto con el ambiente físico con el que interactúan constituyen un ecosistema
  • 23.
    Existe una gran diversidadde ecosistemas en el planeta. Existen además, distintos tipos de ecosistemas: hay marinos, terrestres, microbianos y artificiales, entre otros Se dividen en factores naturales como el aire, la luz, el suelo, el agua o las rocas y los artificiales que son producto de la actividad humana como por ejemplo, el mármol o una botella de plástico.
  • 24.
    Los componentes básicosde un ecosistema son... Elementos abióticos Productores consumidores Energía radiante Respiración CO2 O2 H 2O Consumo Descomposición Deposición CO2 O2 H 2O Caída de hojas Translocación nutrientes nutrientes
  • 26.
    A escala globalla TIERRA es un único ECOSISTEMA Los ecosistemas de la Tierra forman el ecosistema planetario o BIÓSFERA • La biosfera es la “envoltura viva” del planeta, es el conjunto de seres vivos que la pueblan, La biosfera incluye a la:  Geósfera. La capa física y sólida de la Tierra, en cuya superficie se produce la vida.  Hidrósfera. El conjunto de todos los cuerpos de agua líquida y sólida que existen en el planeta, y sin los cuales la vida no habría sido ni sería posible.  Atmósfera. La bola heterogénea de gases que recubre a la geósfera, y que brinda los gases indispensables para la vida como la conocemos, particularmente el dióxido de carbono (CO2) necesario para la fotosíntesis y el oxígeno (O) necesario para la respiración.
  • 28.
    La ecósfera, Se refierea un ecosistema entendido desde un enfoque general, denominado ecosistema planetario, y está formado por la atmósfera, la geosfera, la hidrosfera y la biosfera.
  • 30.
    Se identifican porsus climas distintivos y sus plantas dominantes Su distribución en la Tierra está muy influida por los patrones anuales de temperatura y precipitaciones Comunidad ecológica principal a nivel regional Constituidos por una combinación característica de plantas y animales en una comunidad climax Un bioma es un área o región geográfica del planeta Tierra que se caracteriza por su clima, topografía y biodiversidad. A diferencia de los ecosistemas, los biomas se consideran unidades geográficas homogéneas. Un mismo bioma puede contener diversos ecosistemas.
  • 36.
    La vida enel suelo El interior del suelo posee unas condiciones ambientales drásticamente diferentes del ambiente sobre su superficie o por encima de ésta En el suelo se encuentran bacterias, hongos, protozoarios, ácaros, coleópteros, hormigas, nemátodos, miriápodos, colémbolos, rotíferos, larvas, lombrices y otros microorganismos que participan en fenómenos de increíble complejidad, dentro de redes tróficas, para la transformación de la materia orgánica e inorgánica.
  • 37.
    ORGANISMOS POBLACIONES Grupo de individuosque pueden (potencialmente) reproducirse entre sí, y que coexisten en el espacio y en el tiempo Pertenecen a una misma ESPECIE COMUNIDADES
  • 38.
    HABITAT El lugar realen que vive un organismo. Describe una localización, se puede definir a distintos niveles y escalas NICHO Modo en que el organismo utiliza su hábitat e incluye todas las variables físicas, químicas y biológicas a las que responde.(Hutchinson, 1958) Papel de una especie en su comunidad incluyendo actividades y relaciones. Presentan características únicas tienen una estructura de edad una densidad presentan una tasa de natalidad, de mortalidad y de crecimiento una distribución en el espacio y el tiempo responden de manera propia frente a la competencia, la depredación y otras presiones Número de individuos por unidad de superficie POBLACIONES
  • 40.
    Competencia Relaciones interespecíficas Cuando dosespecies de un ecosistema tienen actividades o necesidades en común es frecuente que interactúen entre sí. Cuando ambas poblaciones tienen algún tipo de efecto negativo una sobre la otra. Es especialmente acusada entre especies con estilos de vida y necesidades de recursos similares. Ej. escarabajos de la harina y el arroz. Comensalismo. Se produce cuando una especie se beneficia y la otra no se ve afectada. Así, por ejemplo, algunas lapas que viven sobre las ballenas.
  • 41.
    Cooperación. Dos especies sebenefician una a otra pero cualquiera de las dos puede sobrevivir por separado. Sería el caso de las esponjas que viven sobre la concha de moluscos marinos Mutualismo. Tipo de relación en el que dos especies se benefician entre sí hasta el extremo de que su relación llega a ser necesaria para la supervivencia de ambas especies. Las abejas, por ejemplo, dependen de las flores para su alimentación y las flores de las abejas para su polinización. Parasitismo. Pequeños organismos que viven dentro o sobre un ser vivo de mayor tamaño (hospedero), perjudicándole. Son ejemplo de esta relación las tenias, garrapatas, piojos, muérdago
  • 42.
    AMBIENTE ORGANISMOS HÁBITATS COMUNIDAD Autótrofas Heterótrofas Es un ensamblajede organismos producido de manera natural que comparten un mismo ambiente y hábitats y que interactúan directa o indirectamente los unos con los otros Un ejemplo de las relaciones que tienen lugar entre los seres vivos de un ecosistema son las relaciones alimentarias.
  • 43.
    SUCESIÓN PRIMARIA SECUNDARIA Perturbacion es Inicia procesos de sucesión Crea diversidad Conel tiempo, el ecosistema llega a un estado llamado CLIMAX (estado óptimo dadas las condiciones del medio), en el que todo cambio ulterior se produce muy lentamente, y el emplazamiento queda dominado por especies de larga vida y muy competitivas. Vegetación tolerante a las condiciones ambientales autoimpuestas existe un equilibrio entre producción primaria bruta y respiración total, entre energía capturada y energía liberada, entre captación de nutrientes y liberación de los mismos Comunidad con amplia diversidad de especies, una estructura espacial desarrollada y cadenas alimenticias complejas Cada individuo es reemplazado por otro del mismo tipo , la composición promedio de especies alcanza un equilibrio
  • 44.
    UN AUTÓTROFO OPRODUCTOR PRIMARIO es un organismo que produce compuestos orgánicos complejos (como carbohidratos, grasas y proteínas) usando carbono de sustancias simples como dióxido de carbono, generalmente usando energía de la luz (fotosíntesis) o reacciones químicas inorgánicas (quimiosíntesis). Los autótrofos no necesitan una fuente viva de carbono o energía y son los productores de una cadena alimentaria, como las plantas en la tierra o las algas en el agua El término griego autotroph Proviene de la antigua palabra griega τροφή (trophḗ), que significa "alimento" o "comida“. fue acuñado por el botánico alemán Albert Bernhard Frank en 1892.4
  • 45.
    LOS AUTÓTROFOS pueden reducirel dióxido de carbono para producir compuestos orgánicos para la biosíntesis y como combustible químico almacenado. La mayoría de los autótrofos usan agua como agente reductor, pero algunos pueden usar otros compuestos de hidrógeno como el sulfuro de hidrógeno. Algunos autótrofos, como las plantas verdes y las algas, son fotótrofos, lo que significa que convierten la energía electromagnética de la luz solar en energía química en forma de glucosa. Otros, incluidos los metanógenos, son quimiótrofos, que utilizan compuestos químicos orgánicos o inorgánicos como fuente de energía. La mayoría de los quimioautótrofos son litótrofos, que utilizan donantes de electrones inorgánicos como sulfuro de hidrógeno, gas hidrógeno, azufre elemental, amonio y óxido ferroso como agentes reductores y fuentes de hidrógeno para la biosíntesis y la liberación de energía química.
  • 46.
    LOS HETERÓTROFOS, Ingieren alos autótrofos como alimento para llevar a cabo funciones necesarias para su vida. los heterótrofos son todos los animales, casi todos los hongos, así como la mayoría de las bacterias y protozoos, dependen de los autótrofos, o productores primarios, para las materias primas y el combustible que necesitan. Los heterótrofos obtienen energía al descomponer los carbohidratos u oxidar moléculas orgánicas (carbohidratos, grasas y proteínas) obtenidas en los alimentos. Los organismos carnívoros dependen indirectamente de los autótrofos, ya que los nutrientes que obtienen de sus presas heterótrofas provienen de los autótrofos que han consumido.
  • 47.
    LAS CADENAS TRÓFICASO ALIMENTICIAS son representaciones sencillas de las relaciones alimentarias que existen entre las especies que forman parte de un ecosistema determinado. en los ecosistemas las cadenas tróficas se interrelacionan formando redes tróficas. Se dice que hay una relación trófica entre dos organismos cuando uno de ellos es consumido por el otro. A su vez, el organismo consumidor puede ser el alimento de otro que forma parte del mismo ecosistema. Así, se forma una conexión entre varios eslabones y se constituye una cadena trófica. Cada uno de los eslabones de una cadena representa un organismo que “come a otro” o “es comido por otro”. Dentro de las cadenas alimentarias existen distintos niveles tróficos, que se basan en la posición que ocupa un organismo en el flujo de materia y energía. el nivel trófico agrupa a todas las especies que comparten el origen de su alimento dentro del ecosistema. Existen tres niveles tróficos:
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    Productores. Son organismosautótrofos, son capaces de producir materia orgánica (su propio alimento) a partir de materia inorgánica, por medio de la fotosíntesis o quimiosíntesis. Los productores son el primer nivel trófico, es decir, que constituyen el primer eslabón de las cadenas alimentarias. Este grupo está representado por las plantas, las algas y fitoplancton y algunas bacterias.
  • 50.
    Consumidores. Son organismosheterótrofos, es decir, se alimentan de otros seres vivos para obtener la materia y energía que necesitan. A su vez, los consumidores se clasifican en distintos grupos, según el organismo que constituye su alimento. Los consumidores primarios son los organismos herbívoros, o sea, aquellos que se alimentan de productores. Los consumidores secundarios, por su parte, son carnívoros y se alimentan de consumidores primarios. También existen consumidores terciarios y cuaternarios, que se alimentan de consumidores secundarios y terciarios respectivamente.
  • 51.
    Al final dela cadena aparecen los... Se alimentan del cuerpo muerto de otros organismos o de sus productos de desecho Disipan energía y devuelven nutrientes al ecosistema para su reciclaje DESCOMPONEDORES macrodescomponedores microdescomponedores Colémbolos, ácaros, miriápodos, lombrices, babosas, moluscos, cangrejos... Bacterias y Hongos Descomponedores. Son organismos que se alimentan de materia orgánica en descomposición, obtienen la materia y energía que necesitan a partir de restos de otros seres vivos. No se los suele representar en las cadenas tróficas, son fundamentales en la naturaleza ya que permiten el reciclaje de nutrientes. Entre los organismos descomponedores se encuentran los hongos, las lombrices y algunas bacterias que reciclan la materia orgánica.
  • 53.
    ¿QUÉ CAMINOS SIGUELA ENERGÍA A TRAVÉS DEL ECOSISTEMA? CADENAS TRÓFICAS REDES TRÓFICAS Cadena trófica, cadena alimenticia o cadena alimentaria al mecanismo de transferencia de materia orgánica (nutrientes) y energía a través de las distintas especies de seres vivos que componen una comunidad biológica o ecosistema. Su nombre proviene del griego trophos, “alimentar”, “nutrir”. Red trófica, red alimentaria, o ciclo alimenticio a la natural interco nexión de todas las cadenas alimenticias pertenecientes a una comunidad ecológica
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    Cadena trófica La cadenaalimenticia o cadena trófica señala las relaciones alimenticias entre productores, consumidores y descomponedores. la cadena refleja quién se come a quién. Las cadenas tróficas, son una serie de cadenas alimentarias íntimamente relacionadas por las que circulan energía y materiales en un ecosistema. Se entiende por cadena alimentaria cada una de las relaciones alimenticias que se establecen de forma lineal entre organismos que pertenecen a distintos niveles tróficos. La cadena trófica está dividida en dos grandes categorías: la cadena o red de pastoreo, que se inicia con las plantas verdes, algas o plancton que realiza la fotosíntesis, y la cadena o red de detritos que comienza con los detritos orgánicos.
  • 56.
    Estas redes estánformadas por cadenas alimentarias independientes. En la red de pastoreo, los materiales pasan desde las plantas a los consumidores de plantas (herbívoros) y de estos a los consumidores de carne (carnívoros). En la red de detritos, los materiales pasan desde las plantas y sustancias animales a las bacterias y a los hongos (descomponedores), y de estos a los que se alimentan de detritos (detritívoros) y de ellos a sus depredadores (carnívoros). Por lo general, entre las cadenas tróficas existen muchas interconexiones; por ejemplo, los hongos que descomponen la materia en una red de detritos pueden dar origen a setas que son consumidas por ardillas, ratones y ciervos en una red de pastoreo. Los petirrojos son omnívoros, es decir, consumen plantas y animales, y por esta razón están presentes en las redes de pastoreo y de detritos. Los petirrojos se suelen alimentar de lombrices de tierra que son detritívoras y se alimentan de hojas en estado de putrefacción.
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    Factores que determinanel clima LATITUD ALTITUD LOCALIZACIÓN Elementos que lo determinan PRECIPITACIONES TEMPERATURA HUMEDAD PRESIÓN ATMOSFÉRICA
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    LA ECOSFERA • Laecosfera es una envoltura teórica alrededor de una estrella, en la que un planeta tendría una temperatura adecuada para permitir la existencia de vida. • Un ejemplo sería la ecosfera del sistema solar. • La ecosfera del sistema solar es la zona teórica alrededor del Sol que tiene temperaturas adecuadas para que pueda existir la vida. • Incluye dos planetas: Marte y la Tierra. Demasiado calor Demasiado frío Tierra Marte
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    CICLO BIOGEOQUÍMICO Los ciclosbiogeoquímicos del griego bio, 'vida', geo, 'tierra' y química. Un ciclo se refiere al intercambio de nutrientes de un ser vivo con el ambiente o de éste con los organismos. Por ejemplo, el agua que se utiliza para beber pudo haber sido parte de una nube o resultado de la transpiración de algún ser vivo. Los ciclos biogeoquímicos o ciclos de la materia son los circuitos de intercambio de elementos químicos entre los seres vivos y el ambiente que los rodea, mediante una serie de procesos de transporte, producción y descomposición. En los ciclos biogeoquímicos intervienen organismos vivos, como animales o plantas (factores bióticos), y componentes físicos y químicos, como el aire, el agua o los elementos del suelo, que no poseen vida (factores abióticos). Estos factores interactúan entre sí para mantener el equilibrio de los ecosistemas. Gracias a los ciclos biogeoquímicos, muchos elementos y compuestos químicos pueden ser parte de un organismo vivo en cierto tiempo y luego pasar a ser parte del entorno que lo rodea.
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    Por ejemplo, unamolécula de agua puede ser parte del cuerpo de un ser humano ahora y en unas horas puede ser eliminada a través de la orina y pasar a formar parte de un lago. Además, algunos factores bióticos pueden pasar a ser factores abióticos, como es el ejemplo de un organismo vivo que muere y pasa a ser materia que enriquece el suelo. En los ciclos biogeoquímicos intervienen tanto las distintas formas de vida (vegetal, animal, microscópica, etc.), como elementos y compuestos naturales inorgánicos (lluvias, vientos, etc.). Se trata de un perpetuo desplazamiento de materia de un lugar a otro, que permite el reciclaje de los nutrientes disponibles en la biósfera. Un ciclo biogeoquímico es el movimiento de nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, azufre, fósforo, potasio, carbono y otros elementos entre los seres vivos y el ambiente (atmósfera, biomasa y sistemas acuáticos). En la biosfera, la materia orgánica es limitada, de manera que su reciclaje es un punto clave en el mantenimiento de la vida en la Tierra; de otro modo, los nutrientes se agotarían y la vida desaparecería.
  • 61.
    Los nutrientes Son loselementos o moléculas cuya presencia en el organismo de un ser viviente es indispensable para la continuidad de su existencia y la reproducción de su especie. están compuestos por aproximadamente 31 y 40 elementos químicos diferentes y, dependiendo de la especie, tanto los nutrientes como los elementos que los componen se necesitan en distintas proporciones. Estos nutrientes pueden ser de diferentes tipos: Macronutrientes. constituyen alrededor del 95 % de la masa de todos los organismos vivos. Están compuestos por carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, azufre, calcio, sodio, cloruro, potasio y fósforo. Son los nutrientes que en mayor cantidad se encuentran en el organismo del ser vivo. Micronutrientes. Su presencia en el cuerpo de los seres vivos es indispensable, pero minoritaria. Están compuestos por hierro, cobre, zinc, yodo y vitamina A. Energéticos. Son aquellos que el organismo de los seres vivos utiliza para obtener la energía necesaria para llevar a cabo las funciones vitales. Por ejemplo, los aminoácidos y las grasas. Estructurales. Son aquellos que forman la estructura del organismo de los seres vivos y permiten su crecimiento. Por ejemplo, las proteínas, el fósforo, el calcio y algunos lípidos. Reguladores. Controlan la evolución de muchas reacciones que ocurren en el organismo. Los principales son las vitaminas, el sodio y el potasio. No esenciales. Pueden ser sintetizados por el organismo de los seres vivientes. No son totalmente vitales para el funcionamiento del cuerpo. Esenciales. No pueden ser sintetizados por el organismo de los seres vivos, por lo que inevitablemente tienen que ser extraídos del medio ambiente. Por ejemplo, aminoácidos esenciales y ácidos grasos.
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    Tipos de ciclosbiogeoquímicos Los ciclos biogeoquímicos se pueden clasificar según distintos criterios. Según el medio de transporte utilizado para trasladar los elementos químicos, los ciclos biogeoquímicos pueden ser: •Gaseosos. Son aquellos ciclos en los que la atmósfera interviene en la circulación de los elementos químicos. Por ejemplo: el ciclo del oxígeno, el nitrógeno y el carbono. •Sedimentarios. Son aquellos ciclos en los que la sedimentación constituye el medio de transporte de los elementos químicos, es decir, los nutrientes y elementos químicos se acumulan e intercambian en la corteza terrestre. Por ejemplo: el ciclo del fósforo. •Hidrológicos. Son aquellos ciclos en los que interviene el agua como un medio de transporte para los distintos elementos químicos. Por ejemplo: el ciclo del agua. Los ciclos biogeoquímicos varían según las propiedades del elemento involucrado y, por lo tanto, involucran a distintas formas de vida también.
  • 63.
    Según la extensiónde la región donde se mueven los elementos químicos, los ciclos pueden ser: •Ciclos locales. Son ciclos poco móviles y que ocurren en una región pequeña o local. Estos ciclos se desarrollan principalmente en el suelo. Por ejemplo: el ciclo del fósforo y del calcio. •Ciclos globales. Son ciclos que ocurren en amplias regiones, que son globales. En estos ciclos interviene la atmósfera. Por ejemplo: el ciclo del oxígeno. El ciclo del agua o ciclo hidrológico es el proceso de circulación del agua en el planeta Tierra. Este ciclo es fundamental para el transporte de nutrientes y para garantizar los niveles necesarios de humedad para sostener la vida en los ecosistemas.
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    Ciclo del agua Elciclo del agua o ciclo hidrológico es el proceso de circulación del agua en el planeta Tierra. Constituye uno de los ciclos biogeoquímicos más importantes, en el que el agua sufre desplazamientos y transformaciones físicas (por acción de factores como el frío y el calor) y atraviesa los tres estados de la materia: líquido, sólido y gaseoso. El ciclo del agua consta de cuatro fases, y se puede resumir de la siguiente manera: • El Sol evapora el agua del mar. Los rayos del Sol llegan hasta la Tierra, y gracias a ello se calientan los ríos, mares y pantanos. • El agua se evapora. El calor del Sol hace que el agua de los ríos, mares y pantanos se evapore. Esto también afecta al hielo, que primero se derrite, pasando a líquido y luego se evapora pasando a gaseoso. • La condensación de las nubes. Ya hemos explicado que la condensación es el paso de gaseoso a líquido, pues bien, el agua evaporada se condensa formando las nubes. Por lo tanto, las nubes son gotas de agua suspendidas y que se pueden transformar en lluvia, granizo o nieve.
  • 65.
    • Precipitaciones. Lasprecipitaciones son el agua que cae de las nubes, es decir, las lluvias. El agua que ha sido evaporada, y que ha formado las nubes, ahora es devuelta en forma de lluvia a la tierra. ¿Al mismo sitio? No, ya que el viento hace que estas nubes cambien su posición, y que por lo tanto el agua no caiga desde donde subió al cielo. • El agua puede caer en los mares, o en los ríos, los cuales devolverán el agua al mar. Y con esto finaliza el ciclo del agua, el cual se repite eternamente.
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    Ciclo del nitrógeno Elciclo del nitrógeno es uno de los principales ciclos biogeoquímicos, en que los microorganismos procariotas (bacterias) y las plantas fijan en sus cuerpos el nitrógeno, uno de los gases mayoritarios de la atmósfera. Resulta indispensable para diversos compuestos del cuerpo de los animales, incluido el ser humano. El ciclo puede resumirse de la siguiente forma: • Ciertas bacterias fijan en sus cuerpos el nitrógeno gaseoso (N2) de la atmósfera, formando con él moléculas orgánicas aprovechables por las plantas, como el amoníaco (NH3). • Las plantas aprovechan esas moléculas nitrogenadas y las transmiten a través de sus tejidos a los animales herbívoros y estos a través de sus tejidos a los animales carnívoros y estos a sus depredadores, a lo largo de la cadena trófica. • Eventualmente, los seres vivos retornan al suelo el nitrógeno, ya sea mediante la orina (rica en amoníaco), o cuando mueren y son descompuestos por bacterias, que fijan las moléculas ricas en nitrógeno, liberando a la atmósfera nuevamente el nitrógeno en estado gaseoso.
  • 67.
    El ciclo delnitrógeno es central porque forma muchas biomoléculas
  • 68.
    Ciclo del carbono Elciclo del carbono es el más importante y complejo de los ciclos biogeoquímicos, dado que toda la vida conocida se compone sin excepción de compuestos derivados de ese elemento. Además, este ciclo involucra los principales procesos metabólicos de plantas y animales: la fotosíntesis y la respiración. El ciclo puede resumirse de la siguiente manera: • La atmósfera está compuesta por un importante volumen de dióxido de carbono (CO2). Las plantas y algas lo captan y convierten en azúcares (glucosa) mediante la fotosíntesis, empleando para ello la energía solar. Así obtienen energía y pueden crecer. A cambio liberan oxígeno (O2) a la atmósfera.
  • 69.
    • Además deobtener el oxígeno durante sus procesos de respiración, los animales acceden al carbono de los tejidos de las plantas, para a su vez poder crecer y reproducirse. Tanto animales como plantas, al morir brindan al suelo el carbono de sus cuerpos que, a través de procesos sedimentarios (especialmente en el fondo oceánico, donde el carbono además se halla disuelto en las aguas), se convierte en diversos fósiles y minerales. • El carbono en su estado fósil o mineral puede durar millones de años bajo la corteza terrestre, sufriendo transformaciones que arrojan materia tan distinta como el carbón mineral, el petróleo o los diamantes. Dicha materia resurgirá gracias a la erosión, las erupciones y, especialmente, la mano de obra humana: la explotación de combustibles fósiles, la extracción de cemento y demás industrias que arrojan a la atmósfera toneladas de CO2 tanto al océano como a la tierra, además de otros desechos líquidos y sólidos ricos en carbono. • Por otro lado, los animales están constantemente liberando CO2 al respirar. Otros procesos energéticos como la fermentación o la descomposición de la materia orgánica generan CO2 o generan otros gases ricos en carbono, como el metano (CH4) que van también a la atmósfera.
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    El ciclo delcarbono es el más importante porque todos los organismos contienen carbono.
  • 71.
    Ciclo del oxigeno Eloxígeno molecular (O2) representa el 20% de la atmósfera terrestre. Este patrimonio abastece las necesidades de todos los organismos terrestres respiradores y cuando se disuelve en el agua, las necesidades de los organismos acuáticos, el proceso se puede resumir así: • En el proceso de la respiración, el oxígeno actúa como aceptor final para los electrones retirados de los átomos de carbono de los alimentos. • El producto es agua. • El ciclo se completa en la fotosíntesis cuando se captura la energía de la luz para alejar los electrones respecto de los átomos de oxígeno de las moléculas de agua. • Los electrones reducen los átomos de carbono (dióxido de carbono) a carbohidratos. • Al final se produce oxígeno molecular y así el ciclo se completa.
  • 73.
    Ciclo del azufre Elazufre es un nutriente secundario requerido por plantas y animales para realizar diversas funciones, además el azufre está presente en prácticamente todas las proteínas y de esta manera es un elemento absolutamente esencial para todos los seres vivos. El azufre circula a través de la biosfera de la siguiente manera, por una parte se comprende el paso desde el suelo o bien desde el agua, si hablamos de un sistema acuático, a las plantas, a los animales y regresa nuevamente al suelo o al agua. Algunos de los compuestos sulfúricos presentes en la tierra son llevados al mar por los ríos. Este azufre es devuelto a la tierra por un mecanismo que consiste en convertirlo en compuestos gaseosos tales como el ácido sulfhídrico (H2S) y el dióxido de azufre (SO2). Estos penetran en la atmósfera y vuelven a tierra firme. Generalmente son lavados por las lluvias, aunque parte del dióxido de azufre puede ser directamente absorbido por las plantas desde la atmósfera.
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    • Como resumense puede decir que durante el ciclo del azufre los principales eventos son los siguientes: • El azufre, como sulfato, es aprovechado e incorporado por los vegetales para realizar sus funciones vitales. • Los consumidores primarios adquieren el azufre cuando se alimentan de estas plantas. • El azufre puede llegar a la atmósfera como sulfuro de hidrógeno (H2S) o dióxido de azufre (SO2), ambos gases provenientes de volcanes activos y por la descomposición de la materia orgánica. • Cuando en la atmósfera se combinan compuestos del azufre con el agua, se forma ácido sulfúrico (H2SO4) y al precipitarse lo hace como lluvia ácida.
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    Ciclo del fósforo Elciclo del fósforo es el último y más complejo de los ciclos biogeoquímicos principales, ya que el fósforo es un elemento abundante en la corteza terrestre, en forma mineral, pero que los seres vivos requerimos esencialmente, aunque en cantidades moderadas. El fósforo forma parte de compuestos tan vitales como el ADN y el ARN, y su ciclo puede resumirse así: • El fósforo proviene de minerales terrestres, que por acción de la erosión (solar, del viento, hídrica) son liberados y transportados hasta diversos ecosistemas. La acción minera humana puede contribuir con esta etapa también, aunque no necesariamente de una manera ambiental positiva. • Las rocas ricas en fósforo brindan nutrientes a las plantas, que fijan el fósforo en sus tejidos y, de nuevo, lo transmiten a las demás formas de vida animal a través de la cadena trófica. A su vez, los animales retornan los excedentes de fósforo al suelo mediante defecaciones y la descomposición de sus cadáveres, manteniendo el fósforo en un ciclo dentro del ciclo entre los seres vivos.
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    El ciclo delfósforo es imprescindible para la formación del ADN y el ARN. • Sin embargo, el fósforo también llega al mar, donde las algas lo fijan y lo transmiten a los animales. En este caso el elemento se deposita lentamente en el lecho marino, donde diversos procesos sedimentarios lo harán retornar a las rocas que, más adelante, en un lentísimo y larguísimo proceso geológico, quedarán expuestas y volverán a brindar fósforo a la biósfera.
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    El ciclo delCalcio es un proceso circular que permanentemente se desarrolla entre los seres vivos y los distintos ecosistemas a los que pertenecen. El calcio es uno de los elementos químicos que se recicla con más constancia que otros, y así pueda encontrarse en los seres vivos. Etapas del Ciclo del Calcio: Los pasos que conlleva el ciclo del Calcio son sencillos de entender y es uno de los más necesarios para los seres vivos su desarrollo de hasta un 100%. 1. Paso geológico: El Calcio se encuentra en la litosfera gracias a las rocas y a la meteorización de estas mismas, convirtiéndolo así en el elemento número 5 con más abundancia en el suelo. Además, es bien conocido que se encuentra en las grandes masas de rocas montañosas que se hallan en el planeta.
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    2. Paso hidrológico: Talcomo el Calcio forma parte del suelo, también se encuentra como un elemento abundante en los ríos, mares y océanos. En este caso, el calcio se puede encontrar en una profundidad hasta de 4.500 metros y se le llama carbonato de calcio. 3. Paso biológico: Es el paso de este ciclo en el que este elemento tiene mayor efecto y desarrollo, ya que todo el cuerpo humano lo necesita, el esqueleto, dientes, tendones, etc. El calcio, al encontrarse en la litosfera, las plantas los absorben y así el humano lo consume, aunque no es el único método. Estas etapas se repiten cuando los seres humanos mueren y se descomponen, así como también los animales o cuando ellos defecan y todo vuelve al suelo.
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    El calcio esun nutriente completamente esencial para que se desarrolle con normalidad la vida en la tierra. El calcio es un elemento necesario para la producción de alimentos, tanto para humanos como para animales, por ejemplo, los alimentos lácteos van cargados de calcio. De igual forma, el calcio es fundamental para la producción de medicinas que tratan enfermedades crónicas, tal como la osteoporosis.
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    La alteración delos ciclos biogeoquímicos Gracias a los procesos biogeoquímicos que ocurren entre distintas formas de vida como, los animales, plantas, agentes microscópicos, entre otros, es posible un correcto funcionamiento de los elementos terrestres, atmosféricos y ambientales. Pero cuando ocurre una alteración de los ciclos biogeoquímicos debido a ciertos factores este produce un efecto adverso a todo lo que hace vida en nuestro planeta tierra. Por eso, es importante analizar que es la alteración de los ciclos biogeoquímicos y cuáles son algunos factores que lo descontrolan. La sociedad humana y sus diferentes actividades en pro de una mejora económica en el país se ha visto envuelto en procesos industriales, ganaderos, urbanísticos y de otras índoles que en cierta manera tiene un objetivo en común, la producción, a fin de mejorar el medio de vida del ser humano. Pero es lamentable decir que estas actividades aunque son esenciales para el sostén de la humanidad han afectado en gran manera el equilibrio natural de los ecosistemas. De allí entonces es como se define la alteración de los ciclos biogeoquímicos, es decir, el abuso de sustancias y productos químicos en las tareas que realiza el hombre alteran el proceso natural y equilibrado de los ciclos biogeoquímicos.