Colegio “María Ana Mogas” Paine.DEPARTAMENTO DE CIENCIAS.Profesor Jonathan Garate. http://sites.google.com/site/fun4biology

Guía de contenido: Propiedades emergentes de poblaciones y comunidades ecológicas.

Objetivos: reconocer propiedades emergentes distintas a las discutidas en clases.Conocer algunas propiedades generales de las comunidades.Identificar los tipos de biomas.

ESTRUCTURAS DE EDADESEl patrón de mortalidad de una población afecta a su vez otra propiedad importante de la población: la estructura etaria, es decir, la proporción de individuos de diferentes edades que se encuentran en la población. En las especies en las cuales la duración de la vida excede la edad reproductiva, el conocimiento de la estructura etaria permite predecir cambios futuros en el tamaño de la población. Por ejemplo, si una gran proporción de una población está en edad reproductiva o es aún más joven, como ocurre con la población humana de la India, puede pronosticarse que la tasa de crecimiento de la población será alta. La estructura de edades de la población de los Estados Unidos puede explicar por qué el tamaño de la población continuóvincrementándose a pesar del hecho de que, en promedio, actualmente las parejas jóvenes (entrev20 y 30 años) están teniendo menos de dos hijos. Otra razón para este incremento es la inmigración continua. A medida que el crecimiento de la población se hace más lento, la estructura etaria se va haciendo constante. Finalmente, una población que no está creciendo alcanza una estructura etaria estable.

Figura 1. Estructura de edades de la población humana de la India. Esta forma piramidal es característica de las naciones en vías de desarrollo, donde la mitad de la población tiene menos de 20 años. En ausencia de emigración, el tamaño de la población puede permanecer constante si las tasas de mortalidad son tanelevadas como las tasas de natalidad. Incluso si los miembros de la generación actual de la India limitan el tamaño de sus familias a uno o dos por hijos por pareja (que reduciría la tasa actual de natalidad a la mitad), el crecimiento de la población no se nivelaría hasta aproximadamente el año 2040 y lo haría a un nivel muy por encima de los mil millones de habitantes.

¿Por qué fluctúa el tamaño de las poblaciones?Entre las influencias que afectan el tamaño y la densidad de una población hay factores limitantes específicos, que difieren en poblaciones diferentes. De importancia crítica es la gama de tolerancia que muestran los organismos hacia factores tales como la luz, la temperatura, el agua disponible, la salinidad, el espacio para la nidificación y la escasez (o exceso) de los nutrientes necesarios. Si cualquier requerimiento esencial es escaso, o cualquier característica del ambiente es demasiado extrema, no es posible que la población crezca, aunque todas las otras necesidades estén satisfechas (Figura 2)

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Figura 2. Crecimiento poblacional en distintos rangos de tolerancia.El principio de los factores limitantes establece que cada especie muestra una curva característica de adaptación a las condiciones del ambiente. En la zona de intolerancia ningún organismo puede sobrevivir. En la zona de estrés solo algunos sobreviven, y la población no crece. Solo en la franja óptima la población puede proliferar.Se utiliza el prefijo euri para referirse a una cualidad de amplio rango de tolerancia y el prefijo esteno para una cualidad de estrecho rango. Ej.: estenotermos, eurihalinos, etc.

Otros factores que determinan el tamaño poblacional, se relacionan con la densidad, y se clasifican en factores densoindependientes y factores densodependientes. Los factores densoindependientes son principalmente factores abióticos (huracanes, terremotos, inundaciones, radiación solar, temperaturas, mareas, incendios, etc., estos factores alteran o modifican el crecimiento en una población, sin embargo, no lo regulan. Los factores densodependientes son principalmente bióticos (competencia, depredación, territorialidad, enfermedades, parasitismo, etc., estos factores regulan el tamaño de una población en torno a un valor de equilibrio: disminuyen el número de individuos cuando este sobrepasa dicho valor y lo aumentan cuando la densidad está bajo el valor de equilibrio.

Hábitat y Nicho ecológicoHábitat es el lugar físico en que vive el organismo, ya sea en la tierra, en el suelo o en el agua.Podemos hablar de áreas tan amplias como el mar o un bosque o tan restringidas como una piedra.El concepto de nicho ecológico es más amplio, pues incluye el espacio físico y, por sobre todo, la función desempeñada por el organismo en el ecosistema. Algunos autores también incluyen en el concepto: las adaptaciones, uso de recursos y estilo de vida del organismo, y asumen que implica numerosas dimensiones.Se deduce entonces que organismos de distintas especies pueden compartir el hábitat, pero que es prácticamente imposible que coincidan en el mismo nicho ecológico. De ser así, se comienza a establecer un fenómeno de exclusión competitiva o una de las especies deberá cambiar su nicho.Se reconocen un nicho realizado, que lo constituyen el tipo de vida y todos los recursos que un organismo realmente utiliza, y el nicho fundamental que corresponde a todo lo que potencialmente puede ocupar. El nicho realizado puede ver restringida su expresión por ciertos factores que pueden estar en escasez o en exceso, vale decir que depende de los límites de tolerancia a las variaciones de los factores ambientales dentro de las cuales un individuo o una especie pueden sobrevivir (euri o esteno).

COMUNIDAD O BIOCENOSISLa comunidad, como vimos antes, es un nivel de organización natural que incluye todas las poblaciones de un área dada (biótopo), que se relacionan entre sí y en un tiempo dado; la comunidad y el medio ambiente no viviente funcionan juntos como un sistema ecológico o ecosistema.Cualquier comunidad es una unidad relativamente independiente compuesta por animales y plantas que viven juntos en interdependencia (se transfieren materia y energía). Como en una comunidad humana, los miembros están especializados en tareas particulares; de esta manera aparecen los productores, consumidores (primarios, secundarios, etc.) y los descomponedores, organizados en una compleja red o trama trófica (o alimentaria).

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Estructura físicaLas comunidades terrestres y acuáticas normalmente muestran cierto grado de estratificación vertical u horizontal, es decir sus constituyentes vivos pueden adquirir diferentes posiciones en el biótopo en el que viven o en la red trófica donde participan. En general, mientras mayor es el número de estratos más diversa es la comunidad. Así, por ejemplo, en un bosque es posible reconocer: una parte superior en donde se halla el follaje de los árboles (estrato arbóreo), inmediatamente por debajo una zona de arbustos (estrato arbustivo), para finalizar en el suelo y sub-suelo donde se hallan hojas y ramas caídas, líquenes, musgos, insectos, bacterias y pequeños animales invertebrados.

Figura 3. Estratificacion típica de bosque. En el bosque podemos ver un crecimiento vegetal formado por varias capas o estratos, los que contienen plantas especializadas en vivir bajo distintas condiciones como mayor o menor cantidad de luz, de nutrientes o de espacio, sin sufrir grandes pérdidas de materia y energia. Los arboles mas grandes sobresalen sobre los más pequeños y estos sobre los arbustos, que a su vez crecen por encima de las hierbas.

Figura 4. Estratificacion en las comunidades acuaticas. En estas comunidades acuáticas, también se da una estratificación que depende fundamentalmente de la magnitud de la penetración de la luz, de la temperatura en las masas de agua y de su concentración de oxígeno.

La zona de transición entre dos comunidades se denomina ecotono, el cual, si las comunidades son muy distintas, puede ser muy nítido. El ecotono presenta algunas especies de cada comunidad más otras especies características que muchas veces están restringidas a dicho lugar particular (especies endémicas).

Biomas. Un bioma es un área geográfica, muy grande en tamaño. Cada una de estas áreas posee algunos grupos de animales y plantas que son capaces de permanecer allí debido a su capacidad de adaptarse en ese tipo de entorno en particular. Los cambios en una región, como el clima y la distribución geográfica,  diferencian a los biomas del mundo.

Biomas en ChileEn términos generales, en el país podemos encontrar cinco biomas diferentes; sin embargo, cada uno de ellos está representado por diversas formaciones vegetacionales, cuyas versiones más

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modernas llegan incluso a las 127 categorizaciones. A continuación, la descripción de los cinco biomas presentes en Chile.

o Bioma del desiertoCorresponde a gran parte del territorio del extremo norte del pais hasta la II Region de Antofagasta. El clima se caracteriza por las escasas precipitaciones y por la diferencia entre las temperaturas diurnas y nocturnas. En parte de este bioma no se desarrolla vida vegetal, pero en zonas costeras, bajo la influencia de la camanchaca, se forman los llamados oasis de neblina, donde se hallan diversas especies de cactaceas y arbustos como el tamarugo (Prosopis tamarugo). La vizcacha (Lagidium viscacia) y el zorro culpeo (Lycalopex culpaeus) son animales que se encuentran en este bioma.

o Bioma del matorral y bosque esclerofiloEste bioma se caracteriza por tener pocas lluvias en el invierno y un promedio de temperaturas de alrededor de 20 °C, con una minima en invierno de alrededor de 0 °C. Corresponde a zonas comprendidas entre la Region de Coquimbo y la del Biobio. Entre las especies mas caracteristicas estan aquellas que forman el bosque esclerofilo, como el litre (Lithraea caustica), el peumo (Cryptocarya alba) y el quillay (Quillaja saponaria). Algunos animales que se encuentran son aves como diucas, tortolas (Zenaida articulata), y mamiferos como zorros culpeos (Lycalopex culpaeus).

o Bioma de la selvaPresente desde la parte sur de la Region del Biobio hasta la Zona Austral de Chile. Esta caracterizado por presentar constantes lluvias durante todo el ano, con temperaturas maximas promedio de 10-15 °C. Esta zona está constituida por los bosques humedos templados de la Region de Los Rios y la Isla Grande de Chiloe. Entre las especies que destacan estan el coihue (Nothofagus dombeyi), el canelo (Drimys winteri) y diferentes especies de helechos, como las costillas de vaca (Blechnum sp.). Algunos animales que se desarrollan en este bioma son anfibios, como la ranita de Darwin (Rhinoderma darwinii) y marsupiales como el monito del monte (Dromiciops gliroides).

o Bioma de la estepaEste bioma tiene una distribucion muy reducida en las regiones de Aysen y Magallanes. Sus temperaturas medias maximas no superan los 6 °C y si bien tienen abundantes precipitaciones, son bastante menores a las presentes en el bioma de selva. Vegetacionalmente se caracteriza por la presencia de grandes pastizales formados por diferentes especies de gramineas (plantas herbaceas) y arbustos achaparrados. Los animales que se encuentran son guanacos (Lamaguanicoe), el quirquincho (Zaedyus pichiy) y algunas aves.

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o Bioma de la cordilleraEste bioma presenta muy diversos ecosistemas, pero todos ellos asociados a las diferentes altitudes y latitudes en las que estan representadas la cordillera de los Andes y la cordillera de la Costa. En sus zonas más altas se caracteriza por presentar una flora similar a la de estepa, con pastizales y con la particular presencia de plantas en cojin, como la llareta (Laretia acaulis), que se caracterizan por sobrevivir facilmente el periodo invernal, inclusive cubiertas de varios metros de nieve.Una especie caracteristica del bioma de cordillera de las regiones del Biobio y de La Araucania es el maihuen (Maihuenia poeppigii), que tambien adopta morfologias de cojin. Se encuentran animales como pumas (puma concolor) en las partes medias y altas y en las inmediaciones de la Region del Biobio, y desde la Region de Aysen hacia el sur, huemules (Hippocamelus bisulcus).