Este documento describe los conceptos básicos de la ecología, incluyendo la definición de ecosistema, factores bióticos y abióticos, niveles tróficos, cadenas y redes alimenticias, sucesión ecológica, y la dinámica de las poblaciones y el flujo de energía a través de los ecosistemas. Explica los diferentes tipos de ecosistemas acuáticos y terrestres, así como las relaciones entre los organismos dentro de un ecosistema.

1. LOS ECOSISTEMAS

2. LA ECOLOGÍA “Es la ciencia que estudia los ecosistemas” Las científicos encargados del estudio se llaman Ecólogos . No hay que confundirlos con los ecologistas . Que son personas interesadas en la conservación de la naturaleza.

3. LOS ECOSISTEMAS Conjunto de seres vivos que se relacionan entre ellos y con el medio en el que viven. En otras palabras, el ecosistema es una unidad formada por factores bióticos (o integrantes vivos como los vegetales y los animales) y factores abióticos (componentes que carecen de vida, como por ejemplo la luz, temperatura, salinidad, y el agua)

4. LOS ECOSISTEMAS FACTORES BIOTICOS Entre los seres vivos de un ecosistema pueden establecerse diferentes niveles de organización: POBLACIÓN.- seres de la misma especie que forman parte de un ecosistema, y que se reproducen entre ellos. Por ejemplo: población de Malvasía cabeciblanca que vive en el ecosistema de la laguna de la vega. COMUNIDAD (Biocenosis).- conjunto de poblaciones de seres vivos que habitan en un ecosistema. Por ejemplo: la comunidad que forman las poblaciones de Malvasía cabeciblanca, Zampullín cuellinegro, Daphnia (pulga de agua), Culebra de agua, Libélulas, Algas, Carrizo.

5. FACTORES BIOTICOS Poblaciones de la vega Culebra de agua Rana común Zampullín cuellinegro Malvasía cabeciblanca Pato colorado Flamenco Carrizo Pulga de agua (crustaceo) Mosquito Entamoeba (protozoo) Potamogeton fitoplancton Milano real

6. FACTORES BIOTICOS Relaciones interespecíficas Son las relaciones que se establecen entre los individuos de diferentes poblaciones (diferentes especies) de un ecosistema: DEPREDACIÓN COMPETENCIA PARASITISMO MUTUALISMO COMENSALISMO

7. FACTORES BIOTICOS Relaciones interespecíficas DEPREDACIÓN DEPREDACIÓN DEPREDACIÓN : un ser vivo se alimenta de otro, al que da muerte Pulga de agua (crustaceo) Flamenco Malvasía cabeciblanca Potamogeton

8. FACTORES BIOTICOS Relaciones interespecíficas COMPETENCIA COMPETENCIA : dos especies utilizan un mismo recurso, como el espacio para criar o un alimento. Las dos especies se alimentan, entre otras cosas, de la planta acuática Potamogeton sp. Malvasía cabeciblanca Pato colorado

9. FACTORES BIOTICOS Relaciones interespecíficas PARASITISMO PARASITISMO : un ser vivo se alimenta de otro (Parásito), causandole un perjuicio pero no la muerte (Hospedador). Los hay internos y externos. INQUILINISMO: Es la asociación entre una especie (inquilino) y otra que le da cobijo en su propio cuerpo El protozoo vive en el intestino de la Rana, alimentandose a su costa y debilitando a esta. INQUILINISMO Ardilla y árbol donde se cobija Entamoeba (protozoo) Rana común

10. FACTORES BIOTICOS Relaciones interespecíficas MUTUALISMO MUTUALISMO : dos especies se asocian para beneficiarse mutuamente COMENSALISMO: dos especies se asocian de la que una sale netamente beneficiada (Comensal) mientras que para la segunda es una relación neutra o indiferente (Hospedador) Forman una colonia reproductora, y las dos en época de reproducción se asocian para proteger a sus crias. COMENSALISMO Tiburón y Remoras Zampullín cuellinegro Pato colorado

11. FACTORES BIOTICOS Relaciones intraespecíficas Son las relaciones que se establecen entre los individuos de la misma población (misma especie) de un ecosistema: COMPETENCIA .- los animales pueden competir por los mismos recursos, el alimento, el espacio. COOPERACIÓN .-proporciona beneficios a los individuos, en el cuidado de las crias, la defensa contra los depredadores, o la obtención de alimento.

12. LOS ECOSISTEMAS FACTORES ABIOTICOS El medio ambiente de un organismo está constituido por todos los factores o condiciones que existen en el lugar en el que habita y que influyen sobre él en algún momento de su vida. Los factores abióticos son las características fisico-químicas que posee un medio. No dependen directamente de los seres vivos, aunque su actividad puede modificarlos. MEDIO ACUATICO TEMPERATURA : disminuye con la profundidad LUZ : importante para los organismos fotosintéticos GASES DISUELTOS : la cantidad de oxígeno en el agua para la respiración y el dioxido de carbono para la fotosíntesis son muy importantes SALINIDAD : la cantidad de sales, condicionará el tipo de seres vivos que puedan vivir alli. MEDIO TERRESTRE LUZ : importante en la fotosíntesis HUMEDAD : proporción de vapor de agua en el aire TEMPERATURA : importante en las reacciones químicas, asi como en la disponibilidad de alimento SUELO : su composición química así como su textura condicionará a los seres vivos que alli puedan vivir

13. Hábitat y Nicho ecológico HÁBITAT de un ser vivo es el espacio físico donde vive dentro de un ecosistema y a cuyas condiciones naturales está adaptado. Muchas especies pueden compartir un mismo hábitat. NICHO ECOLÓGICO de un ser vivo es el conjunto de factores bióticos y abióticos que necesita para su supervivencia y reproducción en un ecosistema concreto. Cada nicho ecológico suele puede ser ocupado por una especie. Por tanto es la temperatura, la humedad, la luz o el terreno y factores bióticos como su tipo de alimentación y las presas que tiene, los depredadores y competidores o los lugares de cría que ocupa. Es un concepto parecido al de medio ambiente pero referido a la función que tiene un grupo de seres vivos en concreto en el ecosistema.

14. ECOSISTEMAS Acuáticos ECOSISTEMAS MARINOS ECOSISTEMAS DE AGUA DULCE LÓTICO : agua corriente (rios, arroyos, manantiales) LÉNTICO : agua quieta y de escaso caudal (lagos, lagunas, estanques, pantanos)

15. ECOSISTEMAS Terrestres En amplias zonas de la Tierra se repiten las mismas condiciones climáticas originando comunidades de seres vivos, de amplia distribución, denominadas BIOMAS . Un bioma es un conjunto de ecosistemas terrestres , gobernados por condiciones climáticas similares, que comparten una vegetación característica que los define.

16. ECOSISTEMAS Terrestres en España BOSQUE MEDITERRANEO En las regiones de clima mediterráneo con veranos muy calurosos e inviernos templados, en las que la lluvia es de alrededor de 500 mm anuales y cae con gran irregularidad y torrencialmente. Es típico de toda la franja que rodea al Mediterráneo y de algunos lugares de California y Africa del Sur. En la Península Ibérica ocupa amplias áreas, a veces mezclándose con el bosque caducifolio. Las especies arbóreas suelen ser de hoja perenne: Encina y alcornoque, acompañados de acebuches, quejigos, algarrobos, etc. son los principales árboles de este tipo de bosque. Por debajo de estos árboles proliferan las plantas aromáticas como romeros, salvias, lavanda, etc. y el boj, madroños, lentisco, jaras, etc La fauna es rica y variada e incluye todo tipo de animales Ej: Parque Nacional Cabañeros

17. ECOSISTEMAS Terrestres en España BOSQUE TEMPLADO (Caducifolio) El clima en las zonas templadas es muy variable, con las cuatro estaciones del año bien marcadas y alternancia de lluvias, periodos secos, tormentas, etc. Las precipitaciones varían entre 500 y 1000 mm al año. Los suelos son ricos porque la meteorización es alta y la actividad biológica también . En España lo encontramos en toda la cornisa cantábrica. Las especies de árboles que forman el bosque son muy numerosas y caducifolias. Hayas y robles, junto a castaños, avellanos, arces, olmos, etc. son los más frecuentes en la península Ibérica con un sotobosque formado por rosales, zarzas, brezos, etc. La fauna es rica y variada Ej: Parque Nacional Picos de Europa

18. Dinámica de los Ecosistemas Niveles tróficos Una gran parte de las relaciones que los seres vivos establecen con su medio ambiente tiene como finalidad obtener la materia y energía que necesitan para su nutrición . Estas relaciones se denominan alimentarias o tróficas . Los distintos organismos de un ecosistema obtienen la materia y energía del medio de manera muy variada. Aquellos que lo hacen de una misma forma se agrupan en un conjunto o nivel trófico .

19. Dinámica de los Ecosistemas Niveles tróficos Se pueden distinguir los siguientes niveles: PRODUCTORES .- organismos autótrofos que fabrican su propia materia orgánica (su alimento), a partir de materia inorgánica. Son las algas, las plantas y las bacterias fotosintetizadoras. CONSUMIDORES .- son organismos heterótrofos que se alimentan de materia orgánica viva. Hay varios tipos: Consumidores primarios .- se alimentan de los productores. Son los herbívoros. Consumidores secundarios .- se alimentan de los consumidores primarios. Son los carnívoros. En algunos ecosistemas puede haber terciarios. DESCOMPONEDORES .-organismos heterótrofos que transforman la materia orgánica en inorgánica. Son hongos y bacterias.

20. Dinámica de los Ecosistemas Niveles tróficos

21. Dinámica de los Ecosistemas La Representación de la estructura trófica de un ecosistema (quien se come a quien), se puede realizar de varias formas: CADENA TRÓFICA RED TRÓFICA

22. Dinámica de los Ecosistemas Formada por una serie de organismos ordenados linealmente, donde cada uno se alimenta del anterior, y sirve a su vez, de alimento para el siguiente CADENA TRÓFICA

23. Dinámica de los Ecosistemas Conjunto de cadenas tróficas interconectadas que se establecen en un ecosistema RED TRÓFICA

24. PIRÁMIDES TRÓFICAS PARÁMETROS TRÓFICOS : indican la cantidad de energía o materia que se acumula o transfiere en un ecosistema o en cada nivel trófico. BIOMASA (B) cantidad, en masa, de materia orgánica contenida en una especie, un nivel trófico o todo un ecosistema. Indica la cantidad de energía solar almacenada en la materia viva y se mide en masa por unidad de superficie o volumen. 2) PRODUCCIÓN (P) Es la cantidad de energía que fluye por cada nivel trófico o por todo el ecosistema en un tiempo dado. Se distingue: (PB) producción bruta o cantidad de energía total capturada por unidad de tiempo: en los productores es el total de energía luminosa capturada al día o al año pero en los consumidores es la cantidad de alimento ingerido por día o año. (PN) producción neta es la cantidad de energía que queda almacenada en los enlaces de los compuestos orgánicos por unidad de tiempo después de descontar la gastada en la respiración (R), es decir. PN = PB-R 3) PRODUCTIVIDAD (p) de un ecosistema o de un nivel trófico es la relación entre la energía que fluye por él y la que realmente se almacena en biomasa en un tiempo dado, es decir mide la “rentabilidad” del ecosistema o del nivel trófico. p= P/B. La productividad en el plancton o en un campo de cultivo es grande pues continuamente se crea biomasa que pasa a otros seres vivos, en un pinar por ejemplo la productividad es menor, pues hay una renovación lenta de la biomasa.

26. PIRÁMIDE DE BIOMASA Se representa la biomasa que tiene en un momento dado cada nivel trófico. Aporta poca información sobre un ecosistema. En los ecosistemas terrestres son pirámides mas o menos perfectas, pero en los marinos puede ocurrir que haya más fitopláncton que zooplancton y estar invertida en su base.

27. PIRÁMIDE DE ENERGÍA Siempre son pirámides perfectas, donde en cada nivel trófico se representa la producción neta o energía disponible para el nivel superior, que suele captar sólo el 10 % de esta. (explica que no pasen de 5 niveles las cadenas)

28. SUCESIÓN ECOLÓGICA Los ecosistemas cambian a lo largo del tiempo. El proceso de transición ordenada de una comunidad a otra en un ecosistema se denomina sucesión ecológica . Es un proceso continuo en el tiempo, en el que se va pasando de una comunidad a otra, con diferentes especies cada una de ellas, hasta que se llega a una formación que se halla en equilibrio con el medio físico y que se denomina Comunidad climax. Hay dos tipos de sucesiones: PRIMARIAS SECUNDARIAS Cambios generales en una sucesión : Aumenta la diversidad de especies Aumenta la complejidad estructural Se incrementa la biomasa Aumenta la eficacia en el aprovechamiento de energía Disminuye la productividad Aumenta la estabilidad del ecosistema

29. SUCESIÓN ECOLÓGICA Primaria La sucesión primaria es aquella que se desarrolla en una zona carente de comunidad preexistente, es decir, que se inicia en un biotopo virgen, que no ha sido ocupado previamente por otras comunidades, como ocurre en las dunas, nuevas islas, etc.

30. SUCESIÓN ECOLÓGICA Secundaria La sucesión secundaria es aquella que se establece sobre una ya existente que ha sido eliminada por incendio, inundación, enfermedad, talas de bosques, cultivo, etc.

31. Autorregulación de las poblaciones El crecimiento de una población está limitado por el conjunto de factores bióticos y abióticos que constituyen la resistencia ambiental Curvas de crecimiento exponencial (J) y logístico (S) de una población

32. La energía y la materia en los ecosistemas La materia y la energía se trasmiten por los ecosistemas a través de las relaciones alimentarias (tróficas) entre los distintos organismos que forman los niveles tróficos. La energía entra en el ecosistema por los productores en forma de energía luminosa procedente del Sol y la transforman en energía química en forma de materia orgánica. Al pasar de unos niveles tróficos a otros, la energía se va disipando (perdiendo para el ecosistema) en forma de calor. Por eso se dice que la energía realiza un flujo unidireccional abierto y se habla del flujo de energía. La materia se va reciclando y no se pierde para el ecosistema. La materia orgánica procedente de los distintos niveles tróficos es procesada por los descomponedores que la transforman nuevamente en materia inorgánica a disposición de los productores que la pueden usar otra vez para formar materia orgánica con la que se reinicia el ciclo. Por ello se habla de un proceso cíclico cerrado

33. 1) Los átomos y moléculas que forman los seres vivos y su medio, están en continuo movimiento a través de los “ciclos biogeoquímicos”sin salir ni entrar materia respecto al espacio exterior a la Tierra. La Tierra se dice que es un sistema cerrado para la materia. 2) La energía solar además de causar los vientos, ciclo del agua, corrientes marinas etc, “organiza y mueve” los átomos y moléculas de los seres vivos. La Tierra se dice que es un sistema “abierto” para la energía: la energía entra en forma de radiaciones luminosas muy energéticas cuya energía es “captada” en parte por las plantas y pasada por las cadenas tróficas al resto de seres vivos, y sale constantemente en forma de calor y radiaciones infrarrojas que escapan al espacio exterior.

35. CICLOS BIOGEOQUÍMICOS .- Recorrido que sigue cada elemento químico constituyente de los seres vivos en la naturaleza por los distintos subsistemas terrestres: biosfera, atmósfera, hidrosfera, geosfera y criosfera. El subsistema donde un elemento químico permanece más tiempo es su reservorio o almacén

36. Ciclo del carbono

37. Ciclo del carbono El carbono es elemento básico de las moléculas orgánicas : carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, formadas por cadenas de carbonos enlazados entre sí. La reserva fundamental de carbono que los seres vivos puedan asimilar, está en el CO2 de la atmósfera y la hidrosfera. En la atmósfera está con una concentración del 0,04% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de CO2, se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20 años. El carbono vuelve al CO2 de la atmósfera por la respiración los seres vivos al oxidar los alimentos. La mayor parte de la respiración la hacen las raíces de las plantas y los microorganismos y no, como podría parecer, los animales más visibles. Los seres vivos acuáticos toman el CO2 del agua. La solubilidad de este gas en el agua es muy superior a la de otros gases porque reacciona con el agua formando ácido carbónico. En los ecosistemas marinos algunos organismos convierten parte del CO2 que toman en CaCO3 que necesitan para formar sus conchas, caparazones o masas rocosas en el caso de los arrecifes. Cuando estos organismos mueren sus caparazones se depositan en el fondo formando rocas sedimentarias calizas en el que el C queda retirado del ciclo durante miles y millones de años. Este C volverá lentamente al ciclo cuando se van disolviendo las rocas. El petróleo , carbón y la materia orgánica acumulados en el suelo son el resultado de la acumulación de restos de seres vivos en condiciones anaerobias. Su combustión devuelve el carbono a la atmósfera en forma de más CO2. Si hoy consumiéramos todos los combustibles fósiles almacenados, el O2 desaparecería de la atmósfera para quemarlo. Como veremos el ritmo creciente al que estamos devolviendo CO2 a la atmósfera, por la actividad humana, es motivo de preocupación respecto al nivel de infecto invernadero que puede estar provocando, con el cambio climático consiguiente.