INTRODUCCIÓN A LA ECOLOGÍA

Docente: Fabián Viteri Herrera

Mayo-Agosto 2019

¿QUÉ ES LA ECOLOGÍA?

La ecología es una ciencia holística que estudia como se organiza y

como funciona la Naturaleza. Estudia las relaciones de los organismos

entre si (plantas, microorganismos, animales, etc) y con su medio en el

que viven (aire, agua, suelo, etc).

El término ECOLOGÍA

oikos (casa o entorno)

logos (estudio)

Estudio de la casa o entorno

El término ECONOMÍA

oikos (casa o entorno)

nemein (administrar)

Administración de la casa

Uniendo ambos conceptos….

Estudio de la economía de la naturaleza

NO DEBEMOS CONFUNDIR ECOLOGÍA CON…

• ECOLOGISMO

• AMBIENTALISMO

• CONSERVACIONISMO

Ideas sostenidas por personas,

organizaciones, con tendencia al respecto, a

la protección del medio ambiente.

Movimiento a favor del ambiente que se

muestra activo solo cuando ocurren los

problemas, mediante denuncias, campañas en

medios de prensa, manifestaciones.

Movimiento que promueve la protección de la

flora y fauna, como por ej. Creación de

reservas.

• ECOLÓGICOAlgo que ha sido realizado sin utilizar

productos químicos que dañen al medio

ambiente.

Ejercicio

¿POR QUÉ CURSAR LA

ASIGNATURA DE ECOLOGÍA?

Para un arquitecto….

Para un empresario…

Para un ambientólogo…

Para un economista…

Para un nutricionista…

Para un docente…

Para un informático…

Para un abogado…

ECOLOGÍA Y AMBIENTE• Ya no quedan dudas que dependemos de la naturaleza y que debemos aprender y

enseñar a relacionarnos con ella.• Eso incluye el manejo de nuestras actividades, de manera que satisfagan las necesidades

del presente sin comprometer las necesidades de las generaciones venideras.• El estudio de los ecosistemas, de los seres vivos y el ambiente, nos permite evaluar y

corregir nuestro impacto sobre la naturaleza y lograr una relación más sostenible con laTierra.

Observándola y comprendiéndola lograremos aprender de ella misma los cuidados a teneren cuenta.• Cualquier acción irracional que se produzca en el medio biológico trae como consecuencia

verdaderas reacciones en cadena. Una vez iniciado el proceso destructivo del ambienteresulta muy difícil detenerlo; es importante que tomemos conciencia de ello ya quesomos la especie que más contribuye al desequilibrio del ambiente.

El Ambiente es un término amplio que incluye todas las condiciones y factores externos(vivientes y no vivientes) que le afectan a cualquier organismo o forma de vida.

La Ecología estudia las interrelaciones de los organismos con su ambiente. Estudio losorganismos en su hábitat, busca entender de que manera actúa un organismo sobre suambiente y cómo éste ambiente actúa sobre el organismo. Es una ciencia de síntesis, puespara comprender la compleja trama de relaciones que existen en un ecosistema se relacionacon: la botánica, zoología, fisiología, genética, física, geología, matemáticas, …

Ecología: Ciencia que estudia de las interrelaciones entre los seres vivos y su ambiente

Ambiente: condiciones físicas y biológicas que rodean inmediatamente a un organismo.

Relaciones: interrelaciones de los organismos con el mundo físico, entre la misma especie y con las demás especies

“Entendemos por ecología elcuerpo del conocimiento referidoa la economía de la naturaleza, lainvestigación de las relacionestotales del animal tanto a nivelinorgánico como orgánico. Incluyesobre todo, sus relacionesamistosas y no amistosas conaquellos animales y plantas conlos cuales entra en contactodirecta o indirectamente, en unapalabra, la Ecología es el estudiode aquellas relaciones complejasa las que se refería Darwin comocondiciones de lucha por laexistencia” Ernst Haeckel, 1866(“Padre” de la Ecología).

“El estudio del entornonatural, incluyendo lasrelaciones mutuas entreorganismos y suentorno”

Ernst Haeckel, 1869(“Padre” de la Ecología).

“El estudio de laestructura y función dela naturaleza”.

Eugene Odum, 1963.

“Estudia científicamente lasinteracciones que regulan ladistribución y la abundanciade los organismos, tratandode explicar dónde, en quécantidades y porqué losorganismos se encuentranen un lugar determinado.

Charles Krebs, 1985.

Phytotoma raimondii “cortarrama peruana”

Existen algunas subdivisiones dentro de la Ecología misma, ellas son:

Autoecología: Estudio del organismo individual; estudia las relaciones existentes entre elindividuo de una especie, su ambiente y con los otros individuos, lo que necesita y tolera através de todas las etapas de su ciclo vital, por su forma de vida funcionamiento, y por suambiente.

Ecología de la poblaciones (Demecología): Estudia las poblaciones de organismos: todos losindividuos de una especie que viven en una región, en un mismo tiempo. El comportamientode la población, su estabilidad, su crecimiento rápido o decadencia.

Ecología de la comunidades (Sinecología): Estudia las comunidades bióticas: todos losorganismos de todas las especies que viven en una región determinada.

Ecología aplicada: Tiene por objeto proteger la naturaleza y su equilibrio en el ambientehumano.

Ludwig von Bertalanffy(19/sep/1901, Viena, Austria – 12/jun/1972, New York, USA)

Biólogo, creador de la Teoría de sistemas.Es el “Padre de la Teoría de Sistemas”

Ecología de sistemas: Usa la teoría de sistemas como base para estudiar los sistemas ecológicos.

La comprensión de la ecología es importante para el manejo adecuado de los recursos naturales.

Todos los seres vivos tienen una manera de vivir que depende de su estructura, su fisiología ydel ambiente en el que viven.Su vida está ligada también a la vida de sus semejantes y a los organismos que forman partede su comunidad.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN: los materiales biológicos (proteínas, lípidos, ácidos nucleicos, etc.) se integran en la naturaleza en distintos niveles de organización cada vez más complejos:

célula individuo especie población gremio comunidad

La Célula: es la unidad biológica funcional más pequeña y sencilla. Está compuesta por unprotoplasma organizado generalmente en un núcleo, en donde se encuentra el materialgenético (ADN, ARN), y una serie de orgánulos (mitocondrias, ribosomas, plastos, etc.) queconstituyen la maquinaria metabólica. Además tiene una membrana plasmática (de lípidos yproteínas), reforzada en los vegetales por una pared celular.

El individuo u Organismo: es la unidad funcional esencial de la ecología . Cada organismotiene un genotipo distinto que le confiere propiedades y características distintas que son muyimportantes en definir el modo en que el organismo responde al ambiente inanimado y/ointeractúa con el ambiente vivo que lo rodea. Ejemplo: una lechuza, un conejo, etc.

Especie: conjunto de individuos semejantes que comparten el mismo pull genético, en untiempo dado y en un lugar determinado, así transmiten sus caracteres de generación engeneración.

Población: conjunto de organismos de la misma especie que conviven en tiempo y espacio.Pueden intercambiar natural y espontáneamente sus características genéticas, comparten unpasado evolutivo común y constituyen una unidad evolutiva con un destino común. Ejemplo:la población de “perros” o “pavos” de la ciudad X.

Gremios: son grupos de poblaciones que explotan la misma clase de recursos de una formaparecida, constituyendo una agrupación funcional de poblaciones de especies distintas queinteractúan ecológicamente entre sí. Ejemplos: aves carroñeras como los “gallinazos”.

Coragyps atratus“gallinazo cabeza negra”

Cathartes aura“gallinazo cabeza roja”

Comunidades: grupos de poblaciones de distintas especies que coexisten o cohabitan en tiempo y espacio. Ejemplos: las aves playeras, la comunidad de aves playeras del manglar.

NIVELES DE ORGANIZACIÓN• Biota/comunidad biótica: agrupamiento de plantas, animales y microbios que

observamos al estudiar bosques, pastizales, charcas, arrecifes y áreas inexploradas.

Biotopo: unidad topográfica (área), condicionada por factores ambientales uniformes, quebrinda espacio vital al conjunto de flora y fauna. El biotopo es casi sinónimo del términohábitat con la diferencia de que hábitat se refiere a las especies o poblaciones mientras quebiotopo se refiere a las comunidades biológicas.Del alemán "Biotop", que a su vez proviene del griego: “bios” = vida u organismo y “topos” =lugar.

LITÓSFERA

ATMÓSFERA

BIÓSFERA

CRIÓSFERA

HIDRÓSFERA

ECOSISTEMAS

Conjunto formado portodos los factoresbióticos de un área y losfactores abióticos delmedio ambiente; dichode otra forma, es unacomunidad de seresvivos con los procesosvitales interrelacionadosinteracción entre unacomunidad y elambiente que le rodea.(USAID, TNC & CDCT.,2012).

Ecosistema: sistema funcional, unidad conformada de partes vivas e inertes que interactúanpara producir un sistema estable, en el cual el intercambio entre materia viva y no viva sigueun ciclo. Está constituido por los organismos productores, consumidores y descomponedores.

La Ecología es la

ciencia que estudia las

interacciones entre los

seres vivos, y éstos en

su entorno; además de

los factores físicos y

biológicos que influyen

en estas relaciones.

Estas interrelaciones

entre los organismos y

su ambiente natural son

el resultado de la

selección natural, por lo

que todos los

fenómenos ecológicos

tienen una explicación

evolutiva.

VIDEO: NIVELES DE ORGANIZACIÓN EN PLANTAS Y ANIMALES

FLUJO DE ENERGÍALos ecosistemas tienen tres componentes básicos:a. Los autótrofos o productores: convierten la energía solar, en energía potencial,

almacenados en los enlaces químicos de las sustancias orgánicas elaboradas. Producensu propio alimento.

b. Los consumidores o heterótrofos: Se alimentan de lo autótrofos, oxidan las sustanciasorgánicas, obtienen energía y liberan calor. Dos subsistemas: consumidores ydescomponedores

c. Materia abiótica: Suelo, sedimentos, materia orgánica particulada en el agua y detritusen ecosistemas terrestres.

La energía solar es la fuerza motora del ecosistema y fluye a través del ecosistema.

Cadena Alimenticia o Cadena Trófica: Grupo ordenado de organismos donde c/u se alimentadel miembro inmediatamente inferior de la cadena, aprovechándolo como fuente dealimento, + flujo de energía nutritiva entre organismos (ruta direccionada en el consumo dealimentos). Ruta del alimento desde el consumidor final hasta el productor.

Por ejemplo: hierba ---> grillo --> ratón ---> zorro ---> gallinazo

Si bien la cadena va del consumidor final al productor, se acostumbra representar alproductor a la izquierda (o abajo) y al consumidor final a la derecha (o arriba). Ejercicio:analizar el ejemplo e identificar los autótrofos y los heterótrofos, clasificarlos comoherbívoro, carnívoro, etc., reconocer al gallinazo como consumidor cuaternario.

Red Alimenticia o Red Trófica: El mundo real es más complejo que una simple cadenaalimenticia. Aún cuando muchos organismos tienen dietas muy especializadas (como es elcaso de los osos hormigueros), en la mayoría no sucede así. Los gallinazos no limitan susdietas a zorros, los zorros comen otras cosas aparte de ratones, los ratones comen semillasademás de grillos, entre otros. Una representación más realista de quien come a quien sellama red alimenticia, como se muestra a continuación:

LEY DEL DIEZMO ECOLÓGICO (Ecological Tithe Law)

= "Eficiencia ecológica“: Los organismos solo pueden capturar solo un 10% de la energía delnivel, en el nivel trófico inmediato superior, de la pirámide de números. De la energía que unorganismo "X" capta (por alimento, radiación solar, …) ± un 90% se pierde en sus actividadesvitales (moverse, metabolismo, reproducirse, crecer) y que el organismo "Y" que consuma aeste individuo "X" solo obtendrá el 10% de la energía inicialmente absorbida por "X“.

Si un león devorara a una cebra, este león solo obtendrá un 10% de la energía que la cebrahaya consumido inicialmente, porque la cebra habrá empleado la mayor parte de su energíaen su propia supervivencia.

esto se aplica en todos los niveles de la pirámide alimenticia, así el organismo tope (buitrecarroñero) obtendrá un 0.001% de la energía total de la pirámide, la misma naturaleza tienemecanismos para compensar este sistema, por eso los depredadores son menos (porque unleón necesita consumir 10 cebras para obtener el 100%). Para la acumulación de toxinas uotros compuestos el sistema funciona al revés, de modo que el buitre tendrá unaacumulación de toxinas del 1000% al finalizar el sistema (por eso siempre a los depredadoresles afectan más los pesticidas) esta peculiaridad se conoce como Magnificación Ecológica.

Ecotono: (gr. oikos = casa y tono = tensión), lugar donde los componentes ecológicos estánen tensión. Zona de transición entre dos o más ecosistemas distintos, en el se produce elmayor intercambio de energía. El ecotono representa la zona de máxima interacción entreecosistemas limítrofes. Es por este motivo que estos límites suelen considerarse como zonasde mayor riqueza e interés biológico.

Bioma: agrupamiento de todos los ecosistemas de la misma clase. determinada parte delplaneta que comparte clima, vegetación y fauna. Un bioma es el conjunto de ecosistemascaracterísticos de una zona biogeográfica que es nombrado a partir de la vegetación y de lasespecies animales que predominan en él y son las adecuadas.

Biosfera: porción del globo terráqueo donde se desarrolla la vida y funcionan los ecosistemas,parte de la superficie terrestre donde, gracias a la actividad de los ecosistemas, la energía delas radiaciones solares, que se organiza en un tapiz vegetal, fuente de vida para los animales ylos humanos. Es el conjunto de los ecosistemas naturales desarrollados en el seno de losmares o en la superficie de los continentes. Es el conjunto de organismos del planeta. Un soloecosistema gigantesco.

Recursos Naturales: conjunto de elementos disponibles en la naturaleza para resolvernecesidades diversas.

Estos pueden clasificarse por su agotabilidad y renovabilidad:

Inagotables: aquellos que son fuente de energía infinita o casi llegando a esa condición,ejemplos: la energía solar, la energía nuclear, la energía de las mareas, otras de origencósmico.

Agotables: aquellos que pueden ser o son finitos en su existencia, éstos se dividen en:No Renovables: Aquellos que por su falta de capacidad de renovación pueden dejar de existir;ejemplos: los minerales, la energía fósil (petróleo, carbón), …

Renovables, aquellos que tienen capacidad de renovabilidad; éstos a su vez pueden ser:Renovables Aparentes: aquellos capaces de formarse, reciclarse o autodepurarse pero no dereproducirse, ejemplos: el suelo, el agua, el aire, …

Renovables Verdaderos: aquellos que se reproducen: flora y fauna.

SISTEMAS Conjunto de elementos de interacción e interdependencia que forman un todo unificado, quepueden considerarse como algo simple y completo, debido a la interdependencia e interacciónentre dichas partes o eventos.

Tipos básicos:• Sistemas abiertos: dependen del exterior para entradas y salidas• Sistemas cibernéticos: utilizan alguna clase de realimentación para su autorregulación.

Sistemas Abiertos: Procesan entradas y producen salidas. La cantidad de salidas esta enrelación con la cantidad de entradas aceptadas; requieren constantemente de nuevasentradas

Ejemplos de sistemas abiertos

Los "Sistemas Ecológicos" son abiertos con respecto a muchos de sus elementos y procesos.Ellos reciben energía y nutrientes desde su ambiente físico y al mismo tiempo, envíannutrientes de vuelta. Ellos también son abiertos con respecto a recibir perturbacionesexternas, como pueden ser huracanes, incendios, plagas de insectos, etc.

Se pueden establecer jerarquías de ecosistemas. Muchos ecosistemas pueden contener aotros, esto es, subsistemas dentro de sistemas. Similarmente muchos sistemas sonsubsistemas de sistemas más grandes. Los hongos y el tronco podrido del cual se alimentanpuede considerarse un sistema, sistema que a su vez pertenece a uno más grande, el bosque.

¿Qué es la vida?

• Todo aquel organismo que es capaz de nacer, crecer, reproducirse y morir,y, a lo largo de sucesivas generaciones, evolucionar.

¿Cómo surgió?

• CREACIONISMO

• PANSPERMIA

• GENERACIÓN ESPONTÁNEA

• TEORÍAS EVOLUTIVAS

EL ORIGEN DE LA VIDA

CREACIONISMO

• Tanto la naturaleza como las especies vivas son una realidad definitiva yacabada: los seres vivos son formas inalterables, siendo hoy tal y como fuerondiseñadas desde su comienzo.

• El Universo y la vida se originaron por una creación divina.

PANSPERMIA• Pan = todo

• Sperma = semilla

• La vida puede tener su origen encualquier parte del Universo.

• La vida en la Tierra procede delexterior (vida extraterrestre).

• Es muy probable que exista vida desarrollada en otros planetas.

• Los primeros seres vivos que llegaron a la Tierra fueron a través demeteoritos o cometas del espacio exterior.

GENERACIÓN ESPONTÁNEA

• La vida animal y vegetal puede surgir de forma espontánea a partir de lamateria inerte.

AristótelesAlgunas porciones de materia contienen un"principio activo" y que gracias a él y a ciertascondiciones adecuadas podían producir un ser vivo.

El huevo poseía ese principio activo, el cual dirigía unaserie de eventos que podía originar la vida, por lo que elhuevo de la gallina tenía un principio activo que loconvertía en pollo, el huevo de pez lo convertía en pez, yasí sucesivamente

GENERACIÓN ESPONTÁNEA

Needham

GENERACIÓN ESPONTÁNEA

HelmontColocar una camisa sucia y granos de trigo por veintiúndías, lo que daba como resultado algunos roedores.

Existen experimentos dediversos científicos quese opusieron a lageneración espontánea

TEORÍAS EVOLUTIVAS

Lamarck • Sostenía que todas las especies evolucionan deforma gradual y continua a lo largo de suexistencia. Esta evolución partía desde losorganismos más pequeños hasta los animales yplantas mas complejos y por tanto hasta el serhumano.

TEORÍAS EVOLUTIVAS Ante la sequía

acuciante, una

población de antílopes

de cuello y patas

normales intentó

cambiar su dieta por

hojas de acacia, que

abundaban en las

copas de los árboles.

Era necesario que

alargaran sus cuellos y

patas para poder

alcanzar las hojas

verdes…

… como las hojas accesibles se agotaban… ‘debían crecer más’ para llegar a las más

altas… y, por tanto, las jirafas ‘seguían esforzándose en estirar más su cuello y patas’.

Lamarck

TEORÍAS EVOLUTIVAS

Darwin

• Todas las especies de seresvivos han evolucionado con el tiempo a partirde un antepasado común mediante unproceso denominado selección natural.

Existen organismos que se reproducen y la progeniehereda características de sus progenitores, existenvariaciones de características si el medio ambienteno admite a todos los miembros de una poblaciónen crecimiento. Entonces aquellos miembros de lapoblación con características menos adaptadas(según lo determine su medio ambiente) moriráncon mayor probabilidad. Entonces aquellosmiembros con características mejor adaptadassobrevivirán más probablemente.

Formación del Universo

• Big Bang = Gran explosión.

• Hace 13.800 millones de años.

• El Universo no era como ahora.

• Se encontraba en un estado muy

denso y extremadamente

caliente.

• Se fue expandiendo y enfriando.

• Formación de las unidades

elementales: quarks y átomos.

• Quedaron restos de materia

densa que se organizaron.

• Formación de estrellas, galaxias,

etc.

VIDEO: ¿Cómo inició el Universo?