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TEMA 4 (2ª Parte) 2022. Organización y diversidad de la biosfera
- 1. TEMA 4 (2ªParte) ORGANIZACIÓN Y DIVERSIDAD DE LA BIOSFERA
- 2. ECOSISTEMA Es unsistema formado por la interacción entre: una biocenosis y unos factores físicos del medio o biotopo.
- 3. BIOCENOSIS Está formadapor los seres vivos y las relaciones que existen entre ellos. Los seres vivos se agrupan formando poblaciones de la misma especie y comunidades junto con otras especies. Las poblaciones están constituidas por los individuos de la misma especie que vive en un lugar determinado.
- 4. BIOTOPO Se componede: Medio Físico: lugar donde los seres vivos desarrollan sus funciones vitales. Básicamente hay dos tipos de medios: líquido y gaseoso y ambos tienen un límite inferior sólido sobre el que se sustentan los organismos. Factores abióticos (del medio): Son las características fisicoquímicas del medio ambiente: temperatura, luz, humedad, composición química, salinidad, presión…
- 5. AUTORREGULACIÓN DEL ECOSISTEMA Son capaces de autorregularse y permanecer en equilibrio dinámico a lo largo del tiempo. Los ecosistemas son normalmente cerrados para la materia, aunque abiertos para la energía.
- 6. AUTORREGULACIÓN DEL ECOSISTEMA Un acuario con una sencilla cadena trófica, es un ejemplo de ecosistema autorregulado. Si se introduce una nueva especie el equilibrio del ecosistema se altera.
- 7. Imagina un ecosistema cerrado: el acuario Treseslabones: productores, herbívoros y carnívoros Bacterias descomponedoras reciclan los nutrientes Los bucles de realimentación negativa estabilizan el sistema Si sólo existieran algas Crecimiento exponencial de la población Escasez de nutrientes Factores limitantes Extinción El papel de los herbívoros Evitan el crecimiento exponencial del alga Rejuvenecen la población de algas al incrementar su tasa de renovación Enriquecen el medio en nutrientes, a través del bucle de descomponedores El ecosistema es capaz de autorregularse y permanecer en equilibrio dinámico a lo largo del tiempo Si introducimos un pez rompemos el equilibrio, habría que añadir comida y oxígeno
- 8. CRECIMIENTO DE UNAPOBLACIÓN El tamaño de una población depende de: Potencial biótico (r), o capacidad para reproducirse a un cierto ritmo (TN - TM) que es una característica inherente a cada población Resistencia ambiental o conjunto de factores extrínsecos (bióticos i abióticos) que frenan su crecimiento.
- 9. El crecimientoanual de una población se determina por su potencial biótico (r): r = TN-TM Si TN > TM; entonces r > 0 Si TN < TM; entonces r < 0 Si TN = TM; entonces r = 0 TN= nacimientos/población TM= defunciones/población POTENCIAL BIÓTICO
- 10. POTENCIAL BIÓTICO Elpotencial biótico es máximo cuando las condiciones son óptimas para la población sin que ningún factor limite su crecimiento. Se obtiene una curva exponencial o en J de crecimiento ilimitado.
- 11. POTENCIAL BIÓTICO Encondiciones reales el crecimiento de la población se ve limitado por la capacidad de carga del ecosistema, apareciendo curvas logísticas de crecimiento sigmoidal o en S. Se observan las siguientes fases: Fase estacionaria Fase exponencial Fase de latencia
- 12. AUTORREGULACIÓN DE LAPOBLACIÓN El estado estacionario es un equilibrio dinámico que se manifiesta por fluctuaciones en el nº de individuos en torno al límite de carga. Cuando el potencial biótico ( r= TN – TM) es máximo, el crecimiento es exponencial. Con el tiempo el crecimiento se ve limitado por la resistencia ambiental que aumenta las defunciones, dando lugar a curvas logísticas.
- 13. RESISTENCIA AMBIENTAL Factoresque impiden que la población alcance su máximo potencial biótico: Factores externos: bióticos (depredadores, parásitos, competidores) abióticos (cambios clima, catástrofes, escasez alimentos agua etc.) Factores internos: densidad elevada provoca un descenso de la reproducción (competencia, emigración..)
- 14. ESTRATEGIA DE LAREPRODUCCIÓN Existen dos estrategias de reproducción en función del potencial biótico: Estrategas de la r: especies oportunistas. Potencial biótico muy elevado (TN alta), invierten en un número elevado de crías, de las que pocas llegarán a adultas (no cuidan de ellas). Estrategas de la k: especies de equilibrio. Baja TN, pocos descendientes pero con una baja TM (cuidan de la descendencia).
- 15. ESTRATEGAS DE LAr I DE LA k
- 16. ESTRATEGAS DE LAr I DE LA k
- 17. ¿En cualde los dos grupos incluirías a estas especies? r-estrategas: mariposa, boquerón, conejo, cucaracha. k-estrategas: tiburón, mono, encina.
- 18. VALENCIA ECOLÓGICA Intervalode tolerancia de una especie respecto a un factor cualquiera del medio, que actúa como factor limitante.
- 19. Eurioicas: Pocoexigentes respecto a un factor ecológico. Tienen un límite de tolerancia grande. Suelen ser generalistas (oportunistas) y r estrategas. Estenoicas: Muy exigentes respecto a los valores de un determinado factor. Suelen ser k estrategas y especialistas. Desde el punto de vista de la amplitud ecológica existen dos tipos de especies: VALENCIA ECOLÓGICA
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- 21. ESTRUCTURA Y DINÁMICADE LAS COMUNIDADES Las poblaciones se relacionan entre ellas, estas interacciones actúan como factores limitantes bióticos: Relaciones interespecíficas: depredación, parasitismo, comensalismo, mutualismo y competencia. Relaciones intraespecíficas: cooperación y competencia.
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- 23. La gráficapresenta una serie de fluctuaciones. Entre una y otra oscilación se observa una diferencia temporal. En 1925 y 1926 los matemáticos Volterra y Lotka propusieron un conjunto de ecuaciones que reflejaban las fluctuaciones de las poblaciones de depredador y su presa a lo largo del tiempo DEPREDACIÓN
- 24. PARASITISMO Relación binaria,en la que el parásito sale beneficiado y el hospedante perjudicado. Varias clases: endoparasitismo y ectoparasitismo. Parásitos estrictos y facultativos El parásito no provoca la muerte del huesped a corto plazo: “El parásito vive de los intereses y el predador del capital”. Coevolución parásito y hospedante.
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- 27. SIMBIOSIS Caso extremode mutualismo en que las dos especies no pueden vivir separadas.
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- 32. INTERACCIONES INTERESPECÍFICAS TIPO DE INTERACCIÓN Especies AB Naturaleza de la interacción Depredación + - A consume y mata a B Parasitismo + - A se alimenta de B sin matarlo Comensalismo + 0 A se beneficia y a B le es indiferente Mutualismo, simbiosis o cooperación + + La interacción es favorable a A y B Competencia - - A y B se inhiben mutuamente cuando utilizan un recurso común. Terminan por separarse en el espacio o en el tiempo.
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- 35. COMPETENCIA Relación entreindividuos que al utilizar el mismo recurso no pueden coexistir. Terminan por separarse en el espacio o en el tiempo. Puede ser interespecífica o intraespecífica, en este caso actúa como mecanismo para la selección natural.
- 36. PRINCIPIO DE EXCLUSIÓNCOMPETITIVA Si dos especies compiten por un mismo recurso que sea limitado, una será más eficiente que la otra en utilizar o controlar el acceso a dicho recurso y eliminará a la otra en aquellas situaciones en las que puedan aparecer juntas. (G.F. Gause) “Dos especies no pueden ocupar simultáneamente y de forma permanente un mismo nicho ecológico”.
- 37. Curvas decrecimiento por separado y en población mixta de dos especies de protozoos cultivadas en laboratorio. PRINCIPIO DE EXCLUSIÓN COMPETITIVA
- 38. Diferenciar hábitat(espacio físico que reúne las condiciones físico-químicas adecuadas para que una especie pueda vivir) de nicho ecológico. Puede ser útil considerar al hábitat como la dirección de un organismo (donde vive) y al nicho ecológico como su profesión (lo que hace biológicamente). 1 3 2 Tres especies de garzas comparten un mismo hábitat, pero tienen distinto nicho ecológico. Anidan en distinto sitio, se alimentan de presas diferentes, su actividad no es la misma….. HÁBITAT Y NICHO ECOLÓGICO
- 39. NICHO ECOLÓGICO Esel conjunto de circunstancias, relaciones con el ambiente, conexiones tróficas y funciones ecológicas que definen el papel desempeñado por una especie en un ecosistema. Nicho potencial (ideal o fisiológico): Es aquel que satisface todas las necesidades de una especie. No se alcanza en ambientes naturales. Nicho ecológico (real). Es el ocupado en condiciones naturales. La competencia supone que existe solapamiento de nichos entre sp.
- 40. Una solaespecie puede ocupar diferentes nichos en distintas regiones, en función de factores como el alimento disponible y el número de competidores. Algunos organismos, por ejemplo, los animales con distintas fases en su ciclo vital, ocupan sucesivamente nichos diferentes: Un renacuajo es un consumidor primario, que se alimenta de plantas, pero la rana adulta es un consumidor secundario y digiere insectos y otros animales. En contraste, tortugas jóvenes de río son consumidores secundarios, comen caracoles, gusanos e insectos, mientras que las tortugas adultas son consumidores primarios y se alimentan de plantas verdes como apio acuático. NICHO ECOLÓGICO
- 41. Existen especiesmuy próximas que ocupan nichos ecológicos distintos y otras especies que ocupan nichos equivalentes en zonas geográficas alejadas para evitar la competencia (canguro, bisonte, vaca…): especies vicarias. El concepto de nicho deriva de la competencia entre las especies, ya que si dos de ellas tienen el mismo oficio en el ecosistema, es decir, el mismo nicho ecológico, competirán entre sí y una de las dos especies quedará excluida. NICHO ECOLÓGICO
- 42. U Distinto nicho ecológico, mismohábitat Distinto hábitat, mismo nicho ecológico. Murciélagos de América central
- 43. Mismo nicho ecológico, distintohábitat. Mismo hábitat, distinto nicho ecológico.
- 44. RELACIONES INTRAESPECÍFICAS Competencia Territorialidad Cooperación: Asociaciones familiares Asociaciones gregarias Asociaciones estatales Asociaciones estatales Pueden ser beneficiosas si facilitan protección, la obtención de alimento, la reproducción.. o perjudiciales si originan la competencia por un determinado recurso:
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- 48. BIODIVERSIDAD Tradicionalmente: riquezade especies de un ecosistema y abundancia relativa de individuos de cada especie. Su uso se generaliza con la firma del Convenio sobre la Biodiversidad en la Conferencia de Río: 1º Variedad de especies. 2º Diversidad de ecosistemas. 3º Diversidad genética.
- 49. ÍNDICE DE EXTINCIÓN Se ha extinguido una especie cada 500 - 1000 años
- 50. PERDIDA DE LABIODIVERSIDAD Actualmente la biodiversidad se encuentra en un punto máximo. La biodiversidad varia latitudinalmente, siendo máxima en los trópicos y mínima en los polos. Es un recurso muy valioso, aprovechable para el descubrimiento de nuevas sustancias farmacéuticas y también como riqueza genética de “genes silvestres”.
- 51. ÍNDICE DE PLANETAVIVIENTE Es un indicador de presión ambiental establecido por el PNUMA y el WWF. Mide el grado de pérdida de biodiversidad. Elaborado a partir de las tasas de extinción de determinadas especies en tres ecosistemas representativos terrestres. La tendencia es descendente.
- 52. ESPECIES AMENAZADAS Especies devertebrados amenazadas mundialmente, por región Mamíferos Aves Reptiles Anfibios Peces Total África 294 217 47 17 148 723 Asia y el Pacífico 526 523 106 67 247 1 469 Europa 82 54 31 10 83 260 América Latina y el Caribe 275 361 77 28 132 873 América de Norte 51 50 27 24 117 269 Asia Occidental 0 24 30 8 9 71 Polar 0 6 7 0 1 14 Nota: Entre las ‘Especies Amenazadas’ se incluyen las clasificadas por la UICN en 2000 como en peligro crítico, en peligro, y vulnerables (Hilton-Taylor 2000). La suma de los totales de cada región no da el total global porque una especie puede estar amenazada en más de una región. Fuente: Lista Roja de UICN (Hilton-Taylor 2000) y especies del PNUMA-WCMC (UNEP- WCMC 2001a).
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- 54. CAUSAS DE LAPÉRDIDA DE BIODIVERSIDAD Los desencadenantes son el aumento de la población humana unido al incremento de la cantidad de recursos naturales utilizados: Contaminación, destrucción o fragmentación de hábitats. Sobreexplotación de especies Introducción de especies extrañas.
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- 66. IMPORTANCIA DE LABIODIVERSIDAD Numerosos datos justifican la necesidad de preservar la biodiversidad: Estabilidad y dinamismo de los ecosistemas. Alimentación Obtención de fármacos Conservación del patrimonio genético.
- 67. IMPORTANCIA DE LABIODIVERSIDAD “Todos los países dependen de la diversidad genética de los cultivos del planeta para conseguir la adaptabilidad a los cambios ambientales y climáticos imprevistos, mantener la capacidad de adaptación cuando cambian los sistemas de producción y hacer frente a las necesidades de la población humana en aumento”.
- 68. ALIMENTACIÓN Decenas derazas de ganado y miles de variedades de plantas cultivadas se pierden cada año en todo el mundo. El avance de una agricultura y ganadería intensivas que favorecen el monocultivo merman nuestro patrimonio genético. 30 cultivos proporcionan el 95% de nuestra dieta. 12 de ellos representan el 70% de ella. Arroz, maíz, trigo y patatas cubren más de la mitad de nuestra dieta. 30 especies de aves y mamíferos domésticos proporcionan el 90% de los alimentos de origen animal que consumen los humanos.
- 69. OBTENCIÓN DE FÁRMACOS Entre 2000 y 2005 se han introducido en el mercado al menos 23 medicamentos procedentes de plantas, organismos marinos o terrestres y microorganismos. Entre 1981 y 2002 el 28% de todas las nuevas entidades químicas introducidas en el mercado farmacéutico internacional eran productos naturales o derivados directos de estos. Otro 24% eran productos sintéticos que imitaban productos naturales. Estos datos evidencian el interés en preservar la diversidad biológica como fuente de conocimientos para combatir las enfermedades.
- 70. BIOPIRATERÍA “Acceso yuso irregular o ilegal de componentes de la biodiversidad (recursos biológicos y genéticos especialmente) y de los conocimientos indígenas asociados, especialmente como parte de procesos de investigación y desarrollo y de la aplicación de la biotecnología” Muchos países tienen poco interés por asegurar un reparto justo de los beneficios que generan los recursos naturales.
- 71. MEDIDAS PARA EVITARLA PERDIDA DE BIODIVERSIDAD La preservación de la biodiversidad es imprescindible para la consecución del desarrollo sostenible. MEDIDAS “In situ” Establecer espacios protegidos. Estudios sobre el estado de los ecosistemas. Legislación sobre preservación. Fomento del ecoturismo. MEDIDAS “Ex situ” Convenio CITES (Convenio internacional de especies en peligro) Bancos de genes y semillas. Planes de investigación.
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- 73. SUCESIÓN ECOLÓGICA YMADUREZ Sucesión ecológica: cambios producidos en los ecosistemas a lo largo del tiempo. Los ecosistemas son sistemas dinámicos. Madurez ecológica: estado en el que se encuentra un ecosistema en un momento dado del proceso de sucesión ecológica. Comunidad climax: estado de máxima madurez, al que tienden todos los ecosistemas naturales.
- 74. TIPOS DE SUCESIONES Sucesiones primarias. Sucesiones que parten de un terreno virgen. Sucesiones secundarias. Tienen su comienzo en lugares que han sufrido una perturbación anterior.
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- 77. REGLAS GENERALES ENLAS SUCESIONES La diversidad aumenta: Alto número de especies. La estabilidad aumenta: Relaciones entre especies muy fuertes, con muchos circuitos y realimentaciones. Cambio de unas especies por otras: Las especies oportunistas o generalistas son sustituidas por especialistas. Aumento del número de nichos. La competencia provoca diversificación. Evolución de parámetros tróficos: Máxima biomasa Productividad neta decrece con la madurez. Mínima tasa de renovación
- 78. REGRESIONES PROVOCADAS PORLA HUMANIDAD La regresión es el proceso inverso a la sucesión en que se da un rejuvenecimiento o involución del ecosistema. Puede deberse a varias causas: Deforestación: Provocada por la tala y la quema de árboles y por la agricultura mecanizada. Incendios forestales: El fuego ha sido un factor natural que rejuvenece los bosques templados y los mediterráneos ricos en especies pirófilas. Introducción de nuevas especies.