Fabian Concordia Primera

8/8/2019 Fabian Concordia Primera

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ECOLOGIA Y MEDIO

AMBIENTE

Dr. Daniel Fabin

Seccin Limnologa- Facultad dCiencias


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ECOLOGA:ECOLOGA:

Proveniente de las palabras griegas : OIKS quesignifica casa y LOGOS que significa estudio.

Este trmino fue empleado por primera vez porel bilogo alemn Ernst Haeckel en 1866 en suobra Generelle Morphologie der Organismen .


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La ECOLOGAECOLOGA puede definirse como el estudio delas relaciones entre los seres vivos y el ambientedonde viven. La misma involucra diversas ramasdel conocimiento adems de la Biologa, Fsica yQumica. Las Ciencias Econmicas y Socialesdeben ser integradas para que sea posibleentender la complejidad de las relacionesexistentes entre el hombre, los seres vivos y elplaneta.

En la actualidad se observa la inclusin, en elconcepto mismo de ecologa, del papel

predominante que el HOMBRE desempea en labiosfera y de la necesidad de tomar enconsideracin aspectos tales como la percepcindel entorno y la concepcin de calidad de vida.


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La Ecologa abarca el estudio de varios niveles de orgbiolgica: bisfera

Clula

tejidorgano

organismopoblacin

comunidad

ecosistema

Cada uno de estosniveles puedenestudiarse a distintasescalas:

1 cm

1 m


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Qu mtodo emplea la Ecologa pararesolver sus problemas?

Mtodo cientficoEJEMPLOObservacin y descripcin:Se haobservado que en una especie de aves elmacho canta en una poca particular delao. Al observar este fenmeno se suscitauna pregunta: por qu los machos de estaespecie cantan en esta poca del ao?Generacin de hiptesis o explicaciones:En este paso es necesario generar respuestas a la pregunta inicial. Una posible respuesta sera: los machos cantanen esta poca para atraer a las hembras desu especie.Comprobacin de la hiptesis: paracomprobar o rechazar las hiptesis serealizan experimentos, en los cuales el

investigador controla las caractersticas ovariables de su inters. En este caso lavariable fundamental es el canto delmacho. Un experimento podra ser elsiguiente: grabar en una cinta el canto delmacho y observar si un grupo de hembras

se acerca. En caso positivo, la hiptesis sefortalece; de lo contrario, se rechaza.


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HISTORIA DE LA ECOLOGAEl papel de determinados personajes y disciplinas en los inicios de la ecologa

ARISTTELES,adems de filsofo, fueun bilogo y naturalista de gran talla.Escribi libros sobre la vida y costumbresde los peces, fruto de sus dilogos con pescadores, y sus largas horas deobservacin personal.

Tambin se realizaron durante elsiglo XVIII algunos de los grandesviajes cientficos que permitieron unconocimiento ms metodolgico de

los paisajes geogrficos de losdiversos continentes, ejemplo entreotros del CONDE DE BUFFON,autor de los primeros tratados de biologa ygeologano basados en laBiblia

ALEXANDER VONHUMBOLDT, el cualexplor y estudi durantecinco aos las tierras deAmrica Latina.
http://www.natureduca.com/geol_indice.phphttp://www.natureduca.com/geol_indice.php


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CHARLES DARWINreuni en su persona lascualidades de bilogo y de explorador.Embarcado en el Beagle (1837), pudoimpresionarse viendo la distribucin de las

especies vivientes en Amrica del Sur ycompararla con las europeas.El estudio de la flora y fauna de las islasGalpagos (con sus evidentes endemismos) fuedefinitiva para la elaboracin de su doctrinasobre la evolucin de las especies.

Islas Galpagos o Archipilago deColn: Provincia de Ecuador. Estformada por unas 16 islas mayoresy numerosos islotes de origenvolcnico, y situado en el Pacfico a

unos 1000 km de la costasudamericana.


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Hechos sobresalientes en la historia de la ecologa Antigedad grecolatina: en sus escritos, Teofrasto, Aristteles y Plinio se preocupaban ya

relaciones entre los seres vivos y el medio ambiente. Los grandes naturalistas: Buffon (1707-1788, linneo (1707-1778), Darwin (1809-1882) y W

(1823-1913) en ocasiones fueron verdaderos eclogos. 1869: Haeckel introduce la palabra "ecologa" en el lenguaje cientfico y da su definiciecologa, entendemos el campo del conocimiento que concierne a la economa de la natural

1872-1876: Se lleva a cabo la expedicin oceanogrfica delChallenger , con gran sentidoecolgico.

1887; S, A, Forbes publica El lago como microcosmos y describe este medio como un "organism

complejo. 1935: Tansley emplea por primera vez la palabra "ecosistema". 1942: Lindemann presenta un esquema del flujo de energa en el interior del ecosistema. Dcada de los 50: Descripciones detalladas de ecosistemas, que desde entonces se han con

en modelos clsicos; fueron realizadas por Teal, H.T. Odum y otros.

En los aos 1960-1970: Se introduce la ecologa en los programas escolares. 1970: "Da de la Tierra": Manifestacin en los Estados Unidos, considerada como un ac"activismo ecolgico" cuyo objetivo es lograr el respeto al medio ambiente.

1972: En el mes de junio, la Conferencia Mundial sobre el Medio Ambiente, celebrEstocolmo, concluye con diversos acuerdos.


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Cul es el Objeto de Estudio de la Ecologa?Debido a que la Ecologa es un campo muy extenso del conocimiento biolgicodifcil delimitar un tipo de problemas especficos, objeto de su estudio. No obst podemos hablar de enfoques en la Ecologa. Estos son esencialmente tres: Enf

ecosistemas, enfoque de poblaciones y de comunidades.Enfoque de ecosistemas:Dado que en los ecosistemas se encuentra un gran nmeorganismos que realizan actividades y que se hallan en ambientes distintosenfoque de ecosistemas, los organismos y sus actividades se describen a man procesos de flujo de energa y ciclo de nutrientes, lo cual permite realizcomparacin entre ecosistemas, por dismiles que estos sean .

Enfoque de poblaciones:En este enfoque se estudian las propiedades particulares grupo de individuos de la misma especie o poblacin a tres niveles fundameAdaptaciones de los organismos de la poblacin a su medio ambiente, distrigeogrfica de la poblacin y variaciones en tamao y densidad de las mismas.

Enfoque de comunidades:En el enfoque de comunidades se estudian bsicaminteracciones entre las poblaciones y la composicin de las especies que la confo


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Qu es un sistema?Un sistema es un conjunto de parteinterdependientes que funcionan como una unidy requiere entradas y salidas (Tansley 1935)


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Un sistema se compone de

Input PROCESOS Output

Retroalimentacin


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Visiones de sistemas

Existen dos corrientes de pensamiento:

Los reduccioncitas creen que la suma de laspartes construyen el todo

Los holistas creen que el todo es ms que lasuma de las partes (propiedades emergentes)

ESTRUCTURA JERARQUICA DE OBJETOS O NIVELES D


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Ecologaevolutiva

Ecologatermodinmica

ESTRUCTURA JERARQUICA DE OBJETOS O NIVELES DESTUDIO EN ECOLOGIA


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Caractersticas generales de unsistema abierto

Existe ingreso y egreso de materiales y energa Esta en desequilibrio termodinmico con respecto al

medio

Se contrapone a la segunda ley de la termodinmica,lo tanto debe utilizar energa para perpetuarse, por lotanto necesita recursos y genera productos no

reutilizables Ningn sistema es capaz de utilizar con eficiencia lorecursos


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El ecosistema La palabra ecosistema se compone de dos

partes Eco: Que se refiere al ambiente Sistema: implica, obviamente, que el ecosistema es un sistema


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As

Desde el punto de vista de la ecologa elecosistema involucra todas las relaciones entla comunidad bitica presente con el medio

abitico Dado este aspecto, lo que importan son los

procesos evaluables a travs de flujos demateriales y energa


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El ecosistema como sistema:

MEDIO BITICO MEDIO ABITICO


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Reflexionemos acerca de lasinteracciones que ocurren el

ecosistema

ESPECIE 1

ESPECIE 2ESPECIE 3

MEDIOABITICO


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Ecosistema:Incluye conceptos de organizacin jerrquica, poblaciones ycomunidades con conexiones funcionales entre la biota y losfactores abiticos.

Ecosistema:Ecosistema: cualquier unidad que incluya la totalidad de losorganismos de un rea dada que actan en reciprocidad con elmedio fsico de modo que una corriente de energa conduzca a unaestructura trfica, una diversidad bitica y a ciclos de materia yenerga claramente definidos dentro del sistema (Odum, 1972).

Unidad espacial de la Tierra que incluye todos los organismosconjuntamente con los componentes abiticos dentro de undeterminado lmite (Likens 1992)

En otras palabras, la comunidad bitica y el ambiente inerte

(factores abiticos) funcionan juntos interactuando y originando unintercambio de materia y energa, constituyendo un sistemaecolgico o ecosistema .


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Los actuales ecosistemas del mundo son producto de miles demillones de aos y han tenido diversos cambios, asociados afenmenos naturales (volcanes, terremotos, huracanes), ypor otro lado a las acciones del hombre que ha aportadosustancias nuevas y otras que ya existan pero que en exceso

pueden acarrear efectos perjudiciales (Historia de la Tierra,efectos antropognicos).

La naturaleza presenta capacidad de autorregularse(resiliencia de los ecosistemas); sin embargo, efectosacumulativos ocasionados por el hombre, genera que algunosprocesos sean irreversibles, al menos en escala temporalhumana.


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COMUNIDADES Y ECOSISTEMAS

Comunidad Propiedades emergentes:

diversidad estabilidad

Relacin especies - rea

factores biticos yabiticos Sucesin

Ecosistema Ciclos de materia

Ciclos del agua, C, N, P Flujo de energa

Luz y produccin primaria Produccin secundaria Descomposicin

Pirmides trficas


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Poblacin:Conjunto de individuos de lamisma especie que se reproducenentre s

COMUNIDADES: Conjunto depoblaciones de organismos queviven juntos en un rea y

tiempo dados y queinteractan

potencialmente.


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COMUNIDADES bajo diferentes criterios:

- TAXONOMICO - MORFOLOGICO: insectos, aves,peces, mamferos

- FUNCIONAL: insectos polinizadores, hongos descomponedores,peces predadores, etc.- HABITAT :plantas de distintos tipos de suelo, peces dulceacuicolas

y estuarinos- SISTEMAS TERRESTRES: comunidades de plantas y otros organismos asociados aellas.


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Los ecosistemas son complejosLos componentes del ecosistemaforman una jerarqua

Con la finalidad de estudiar de mejor maneralas relaciones de los seres vivos con suambiente, los eclogos han definido

agrupaciones jerrquicas y anidadas para sumejor estudio y comprensin


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Para cada jerarqua

existeninteraccioneso procesos caractersticos


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Individuo

Todos aquellos atributos de losorganismos que permiten susupervivencia, implican una interaccincon el ambiente, as por ejemplo


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Ciclos de vida e historias de vida


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Estrategias de historias de vida


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Adecuacin Biolgica

La adecuacin biolgica o fitness se puededefinir como la contribucin proporcional de loindividuos a la siguiente generacin. Los individuos con mayor fitness son aquellos se reproduce, crece y/sobrevive ms


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Frequencia del trmino Ecosistema en Biological Abstracts


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Necesidad de conocimiento de los ecosistemas, de los recursosbiolgicos que los componen, de sus interacciones y sus reaccionesmodificaciones antropognicas.

A partir de estos estudios, se podr desarrollar estrategias demanejo, de gestin ambiental que permita la perduracin en eltiempo de los sistemas biolgicos y el uso sustentable por el hombr

En este punto, resalta la importancia del conocimiento para lagestin. La gestin ambientalmente sustentable.

Pero,QUE NOS BRINDAN LOS ECOSISTEMAS ?

Procesos, Bienes y Servicios Ecosistmicos ( Ecological Applications, Christensenet al . 1996).


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Procesos, Bienes y Servicios Brindados por los EcosistemasProcesos, Bienes y Servicios Brindados por los EcosistemasProcesos, Bienes y Servicios Ecosistmicos ( Ecological Applications, Christensenet al . 1996).

procesos: ciclos globales que ocurren en los ecosistemas; bienes: provee valor monetarien el sistema de mercado; servicios: es valuado, pero raramente comprado o vendido

Procesos Bienes Servicios

Flujos y AcumulacinHidrolgica

Alimentos Mantenimiento de los cicloshidrolgicos

Productividad Biolgica Materiales para laConstruccin

Regulacin del Clima

Ciclos y AcumulacinBiogeoqumica

Plantas Medicinales Limpieza del agua y aire

Descomposicin Genes para plantas y animalesdomsticos

Mantenimiento de laComposicin GaseosaAtmosfrica

Mantenimiento de ladiversidad biolgica

Turismo y Recreacin Polinizacin

Generacin y Mantenimientode los suelos

Acumulacin y Ciclo de losNutrientes esenciales

Absorcin y detoxificacin decontaminantes

Provee belleza, inspiracin einvestigacin

Servicios Prestados por los Ecosistemas


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Servicios Prestados por los Ecosistemas

Science, vol. 286, pp.685-686


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Escalas Espacio-TemporalesEscalas Espacio-Temporales El conjunto de ecosistemas de la Tierra se conoce como Biosfera Ecosistemas o sistemas ecolgicos, pueden ser tan grandes como ocano

regiones (Large Marine Ecosystem, Ej: Zona de la Convergencia yPlataforma Argentina).

Puede ser un bosque determinado, un desierto, un lago o inclusive unpequeo charco de agua.

Presentan modificaciones temporales, ciclos biolgicos, ciclos globales

Necesidad de definir los lmites espacio-temporales para su estudio, loscomponentes e interrelaciones que se establecen entre estos y con elambiente.

Los procesos ecolgicos ocurren a distintas


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Los procesos ecolgicos ocurren a distintasescalas espaciales y temporales

Uno de los retos a los cuales se enfrenta un ecloes identificar la escala temporal y espacial en la cuse llevan a cabo los fenmenos de su inters.

Por ejemplo si se desea estudiar el crecimientopoblacional de un grupo de orugas que viven en lo

rboles y no tienen la capacidad de volar, la escalaespacial de este evento sera el rbol y no el bosqu

Naturaleza jerrquica de los procesos que se dan en el


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Naturaleza jerrquica de los procesos que se dan en elecosistema

Si ms bien


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Si ms biendeseramos saber

en cunto tiempoflorece y quienpoliniza las flores de

una especie deplanta cualquiera, laescala temporal

puede variar de unospocos meses hastaaos.


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EJEMPLOS


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Por el contrario,si el fenmeno

de inters es elcambio climticoglobal, la escalaespacial sera latierra y latemporal podraser hasta unsiglo.

Retraso en la respuesta del ecosistema al manejo


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Retraso en la respuesta del ecosistema al manejodependiendo de la escala de anlisis

Manejo de ecosistemas como respuesta


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Manejo de ecosistemas como respuestametodolgica al problema de escala

EL ECOSISTEMA COMO UNIDAD FUNCIONAL:DESTINO DE LA


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EL ECOSISTEMA COMO UNIDAD FUNCIONAL:DESTINO DE LAENERGA

Diagrama o modelo conceptual de ecosistema considerado como sistema fsico a travs del cual fluye la materia y laenerga. P: plantas; Hb: herbvoros; C: carnvoros; B: bacterias; D:detritus; Ni: nutrientes inorgnicos;

: flujo unidireccional de energa; :circulacin y exportacin de materia.


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algas

LUZ

sedimentacin

C

C

peces

C

FLUJO DEENERGIA

CICLOS DEMATERIA

resusp ensin

invertebrados

CICLOS DE MATERIALES


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CO2

N2

H2O

P, S,K, Mg,

Ca

O2

C H O NP

CICLOS DE MATERIALES


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CICLOS BIOGEOQUIMICOS

Existen tres ciclos biogeoqumicosinterconectados:

1- Ciclos Gaseosos: Principales: Carbono,Oxgeno y Nitrgeno

2- Ciclos Sedimentarios: Fsforo y Azufre

3- Ciclo Hidrolgico: Circulacin del agua


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CICLO DEL CARBONOCO2

DIFUSIONFOTOSINTESIS

FOTOSINTESIS

RESPIRACION

COMBUSTION

DESCOMPOSICIONCARBONIFICACION

COMBUSTIBLESFOSILES

CO2

HCO3

-


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Amonificacin Nitrificacin AsimilacinGran parte del nitrgeno delsuelo proviene de ladescomposicin de la materia

orgnica y, por lo tanto, consisteen compuestos orgnicoscomplejos (protenas,aminocidos, etc.). Estoscompuestos suelen ser degradados a compuestossimples por los organismos queviven en el suelo (bacterias yhongos). Estos microorganismosutilizan las protenas yaminocidos para formar lasprotenas que necesitan y liberar el exceso de nitrgeno comoamonaco (NH3) o amonio(NH+4). Este proceso sedenomina amonificacin.

Algunas bacterias comunes enlos suelos oxidan el amonaco oel amonio. Esta oxidacin se

denomina nitrificacin. En ellase libera energa , que es utiliza por los bacterias como fuenteenergtica primaria. Un grupode bacterias oxida el amonaco(o amonio) a nitrito (NO-2).

El nitrito es txico para las plantas, pero es raro que seacumule (la presencia de nitritosen el agua es un indicador muyclaro de contaminacin).Otras bacterias oxidan el nitritoa nitrato, que es la forma en quela mayor parte del nitrgeno pasa del suelo a las races.

Una vez que el nitrato estdentro de la clula de la plantase reduce de nuevo a amonio.

Este proceso se denominaasimilacin y requiere energaLos iones de amonio asformados se transfieren acompuestos que contienencarbono ara producir aminocidos y otras molculaorgnicas nitrogenadas que la planta necesita.Los compuestos nitrogenados las plantas terrestres vuelven asuelo cuando mueren las planto los animales que las hanconsumido; as, de nuevo,vuelven a ser captados por lasraces como nitrato disuelto enagua del suelo y se vuelven aconvertir en compuestosorgnicos.

CICLO DEL NITRGENO


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CICLO DEL


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CICLO DELFSFORO

CICLO DEL


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OXGENO


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El concepto de hbitatSi estas reas estuvieran aisladas no pasara mucho tiempo antes deque la especies desapareciera totalmente de ellas. Sin embargo, ya queel rea roja constituye un hbitat "de calidad" (la natalidad sobrepasa a


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El concepto de hbitato lugar donde se encuentra unanimal (o una especie).o rea que rene las caractersticas fsicas ybiolgicas necesarias para la supervivencia yreproduccin de una especie

Hbitats complejos El rea azul es una zona de reproduccin que no esutilizable durante el invierno, y el rea celeste es unazona de invernada que no presenta los recursosnecesarios para la reproduccin de la especie.Claramente ninguna de las dos zonas por separadocumple con la condicin establecida por la definicinde hbitat ya que la especie no puede subsistir enninguna de ellas por separado, sino que requiere delas dos. En el caso de la especie B, el rea pintada derojo constituye un hbitat segn nuestra ltimadefinicin, donde la especie es capaz de perpetuarse.El rea pintada de verde, sin embargo, representa unhbitat "de mala calidad" donde la tasa de mortalidad

de la poblacin excede a la tasa de natalidad.

el rea roja constituye un hbitat de calidad (la natalidad sobrepasa ala mortalidad) algunos de los individuos que nacen en ella se venforzados a migran y colonizan el rea verde. Este "hbitat marginal"que por si slo no sera hbitat (segn nuestra definicin), puede tenerun efecto muy importante en la mantencin de la especie a nivelglobal [nota 4]. En resumen, un rea que, por si sola, no constituyehbitat para una especie, s puede puede serlo en un contexto global.

ORGANISMO AMBIENTE


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LOS ORGANISMOS SELECCIONAN SU AMB

El hbitat seleccionado ofrecer condiciones ms faque si fuera elegido por azar

ORGANISMO AMBIENTE

ORGANISMO AMBIENTE


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CADA ORGANISMO PERCIBE DE DISTINTA FAMBIENTE

ORGANISMO AMBIENTE

Dependiendo de su tamao,su metabolismo,comportamiento, etc

ORGANISMO AMBIENTE


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LOS ORGANISMOS CONSTRUYEN SU AMBIEN

ORGANISMO AMBIENTE


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LOS ORGANISMOS MODIFICAN SU AMBIENTCastor canadensis

Provoca alteracionesecolgicas ygeomorfolgicas:circulacin del aguaacumulacin de N y C

generacin de humedales

Organismos ingenierossistema


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ORGANISMO AMBIENTE


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QU ES UNA CONDICIN?

ES UN FACTOR ABITICO QUE VARA ENEL ESPACIO Y EN EL TIEMPO.Ejemplos:

TEMPERATURAHUMEDADPHSALINIDADCONCENTRACIN DE POLUENTES

ORGANISMO AMBIENTE


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QU ES UN RECURSO?Todo aquello que pueda ser consumidopor los organismos:

Por ejemplo el nctares un recurso para uncolibr

Luz, agua nutrientespara lasplantas

Recursos


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El que un ambiente constituya hbitat para una especie depende de losrecursos que estn disponibles en l. Hay recursos que estn ampliamente distribudosoxgeno) y otros que slo estn presentes en sitios puntuales (ej. cavernadependiendo de los requerimientos de cada especie la disponibilidad de hbvariar.

Las especies que requieren de recursos que son abundantes o que son capaces dutilizar alternativamente distintos tipos de recursos en distintas zonas o pocas dao (generalistas) son habitualmente ms comunes y abundantes que las especiesque requieren de recursos muy especficos (especialistas).

Los tipos de recursos que los animales pueden requerir incluyen: alimento (planu otros animales), agua (libre o contenida en alimentos), proteccin (contra el clo predadores), recursos para la reproduccin (sitios de nidificacin, materiales d

construccin, etc) y corredores (la posibilidad de moverse dentro y entre hbitatLas distintas combinaciones de estos recursos (encalidad y cantidad) dentro de unambiente determinarn su calidad como hbitat para una especie en particular. Ldefinicin decalidad del habitatas como su estimacin son partes centrales de

este curso y sern abordadas con posterioridad.


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En qu rango de condiciones y derecursos puede una poblacin sobrevivcrecer y reproducirse?

CONCEPTO DE NICHO

LA TEORA DEL NICHO ECOLGICO


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Conceptos de nicho ecolgico: Grinnell, Elton y Hutchinson

Joseph Grinnell, 1917: Unidad dedistribucin ltimadentro de lacual una especie se encuentra porlas limitaciones de sus fisiologa ysu estructura fsica ( hbitat deuna especies o nicho espacial).

Charles Elton, 1927:Funcin bsica de un organismos en lacomunidad debido a sus relaciones con el alimento y con susenemigos (= profesin de la especie o nichotrfico).

G.E. Hutchinson, 1958:El nicho incluye todas las variables fsicas


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, yy biolgicas que afectan al buen funcionamiento de un organismo(= nicho multidimensional o de hipervolumen).


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Diferentes tipos dePerca

EL NICHO ES UNA PROPIEDAD DE LA ESPECIE


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Temperatura

n dimensiones:Nicho hipervolumtrico(Hutchinson 1957)

Poblacin viable

N i t r g e n

o

ESTRATEGIA DE VIDA r K


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Patrn de crecimiento

Inicio de madurez sexual

Tamao corporal

Nmero de descendientes

Longitud del ciclo de vida

Rpido Lento

Precoz Tardo

Pequeo Grand

Muchos Pocos

Corto Largo

ESTRATEGIA DE VIDA r K

Asignacin de recursos Reprod. Sobrev.


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PROPIEDADES EMERGENTES DIVERSIDAD

RIQUEZA DE ESPECIES ABUNDANCIA RELATIVA: UNIFORMIDAD

TIPO DE VEGETACIN (biomas) FORMA DOMINANTE ESTRUCTURA VERTICAL

ESTABILIDAD vs. PERTURBACIN ESTRUCTURA TRFICA (ecosistemas)

DESCRIPTORES DE LA COMUNIDAD


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Relacionentre riquezade especies y

rea

DIVERSIDAD: Variedad de especies

en una comunidad. Combinariqueza y uniformidad.RIQUEZA:nmero

deespecies

EQUITATIVIDAD UNIFORMIDAD f


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Curva abundanciarelativa - especiespor abundancia

EQUITATIVIDAD o UNIFORMIDAD cfr.DOMINANCIA

DANCIA RELATIVA: nmero, biovolumen, biounidad de area), o frecuencia de ocurrencia

EJEMPLO


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EJEMPLO:ESPECIES SITIO 1 SITIO 2Especie L 50 20Especie C 7 20

Especie Z 2 20Especie K 20

Sitio 1: Riqueza 3. Especie Ldominante, menor uniformidad,menor diversidadSitio 2: Riqueza 4. Todas con igual

abundancia (uniformidad maxima)

Similitud


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Especies Sitio A Sitio BSitio CG X XD XR X X XS X

SimilitudCunto se parecen las comunidades por sucomposicion (presencia ausencia) oabundancia de especies

Similitud AB = 1/4 = 0.25Similitud AC = 2/3 = 0.66Similitud BC = 1/3 = 0.33

No. spp: comunesNo. total spp.

Algunos factores estructuradores


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Algunos factores estructuradoresde las comunidades

ABITICOS luz temperatura

vientos -corrientes precipitacin / humedad salinidad /oxgeno pH nutrientes, sales suelos -sedimentos

BITICOS competencia depredacin riqueza diversidad abundancia

biomasa produccin


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ZONACION:Ordenamiento espacial

de comunidadesacuticas y terrestres alo largo de GRADIENTES

ECOTONOS

Estratificacin verti

Estratificacinvertical

Zonacin horizontal

VARIACIONES TEMPORALES


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VARIACIONES TEMPORALES: peridicas, fluctuaciones y sucesin


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ESTABILIDADpermanencia enequilibrio

gracias a lasinteracciones biticas

vs.

PERTURBACIN -DISTURBIO

eliminacin de especies:

menos interacciones


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Perturbaciones Ecolgicas: Caractersticas:

Intensidad Frecuencia Extensin

Fuentes: Naturales: (fuego, inundacin,sequa) Antropognicas:

deforestacin - forestacin agricultura, ganadera,minera contaminacin industrial,urbana


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SUCESION ECOLGICA:cambio gradual (aperidico) en comunidad

y ambiente ,en composicin y dominancia de especies,

en una secuencia + / - determinada

PRIMARIA:en sitio sin vida

rocas - algas - lquenes - suelo - plantas

SECUNDARIA (ms rpida):en reas que ya tuvieron una comunidad

que sufri disturbio


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SUCESION TERRESTRE


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Aumenta profundidad del suelo y su contenido de M.O.Aumenta la productividadAumenta nmero de especies e interacciones


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Raso Pradera Arbustos Bosque Pinos Bosque caducifolio

SUCESION DE UN ECOSISTEMA

Dominan especies longevas


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p g Disminuye tasa de reemplazo

La biomasa llega a un mximo Las spp. ya no alteran las condiciones: noms nuevas

sucesin temporal de especies:


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- sucesin temporal de especies:Cambios en la cobertura de especies de

algas en la zona intermareal

InteraccionesInteracciones


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Las relaciones que se establecen entre los diferentes organismos vivos de ecosistemas, conforman las denominadas cadenas alimenticias o tramtrficas (trfico : alimenticio)

La transferencia de energa alimenticia desde el origen (en las plantas, pmedio de la Fotosntesis), a travs de una serie de organismos con reiterad

actividades alternas de comer y ser comido, se designa como lacadena de losalimentos (Odum, 1972).

En cada traspaso, se pierde una gran proporcin de la energa potencial, estes de un 80 a un 90 %, en forma de calor.

O sea que los organismosauttrofosauttrofos (que producen sustancias orgnica apartir de gas carbnico, agua y minerales) realizando quimiosntesis fotosntesis servirn de alimento a los sereshetertrofoshetertrofos . De esta forma losprimeros son denominados productoresproductores del sistema y los segundoconsumidoresconsumidores.

TIPOS DE INTERRELACION EFECTOS Cooperacin+/+ Ambas poblaciones se benefician


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Cooperacin+/+ Ambas poblaciones se benefician.La interaccin es opcional para ambas especies

Mutualismo+/+ Ambas poblaciones se benefician,la interaccin es necesaria para la supervivencia ycrecimiento de cada una de las especies.

Comensalismo+/0 Una de las poblaciones se beneficia, la otra resulta inafectada.

Amensalismo-/0 Una de las poblaciones esinhibida, la otra resulta inafectada.

Competencia-/- Una poblacin elimina a la otra,

en el proceso ambas sufren. Depredacin+/- Una de las poblaciones se beneficia. La interaccin es necesaria para lasupervivencia del depredador o del parsito.

Parasitismo Idem Idem

TIPOS DE INTERACCIONES


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Depredacin

Mutualismo

AmensalismoComensalismo

Competencia

0

Neutralismo0

TIPOS DE INTERACCIONES


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DepredacinDepredacinMutualismoMutualismo

AmensalismoAmensalismoComensalismoComensalismoCompetenciaCompetencia

0

NeutralismoNeutralismo0

Depredacin

Interaccin poblacional donde una poblacse beneficia (depredador) y otra seperjudica (presa) por la interaccin

D d i d d (+ )


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Depredacin verdadera (+ - )

Consumo total o parcial de un organism(presa) por otro (depredador) donde la

presa est viva en el momento del ataqu


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Herbivora (+ )


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Herbivora (+ - )

Consumo total o parcial de una planpor un animal


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D a p h n i a o b t u s a


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Parasitismo (+ - )

Consumo de nutrientes por parte deorganismos (huspedes) a partir de otrorganismos (hospederos), normalmencausando dao pero no la muerte
http://cal.nbc.upenn.edu/merial/Introduction/images/giardiaf.jpg


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Las presas se defienden de diversas maneras.
http://research.amnh.org/exhibitions/epidemic/taenia.jpghttp://cal.nbc.upenn.edu/merial/Introduction/images/giardiaf.jpg


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camuflaje

Mimetismo


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Las plantas tambin se defienden...Q i


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Morfolgicas Qumicas


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DepredacinDepredacinMutualismoMutualismo

AmensalismoAmensalismoComensalismoComensalismoCompetenciaCompetencia

0

NeutralismoNeutralismo0

MutualismoInteraccin poblacional donde ambaspoblaciones se benefician por lainteraccin

Simbiosis (mutualismo obligatorio)


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Micorrizas

Termites-protoz.

Lquenes

Polinizacin


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Dispersin


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http://www.rau.edu.uy/iconos/zorro.gif


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Productividad de los Ecosistemas

Flujo de EnergaProduccin Primaria

Produccin Secundaria

El ecosistema se mantiene en funcionamiento


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El ecosistema se mantiene en funcionamientogracias al flujo de energa que va pasando de univel al siguiente.

La energa fluye a travs de la cadena alimentslo en una direccin.

La energa entra en el ecosistema en forma deenerga luminosa y sale en forma de energacalorfica que ya no puede reutilizarse paramantener otro ecosistema en funcionamiento.


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Productores Primarios Los productores primarios son los

organismos que hacen entrar la energa en

los ecosistemas. Los principales productores primarios sonlas plantas verdes terrestres y acuticas,

incluidas las algas, y algunas bacterias.

PROCESOS BIOLGICOS


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PRODUCCIONCONSUMODESCOMPOSICINRESPIRACION

CO2 NO3 PO4

PRODUCTORESCONSUMIDORES

(CARNVOROS)CONSUMIDORES(HERBVOROS)

SOL

DESCOMPONEDORESBACTERIAS

HONGOS

FLUJO DE ENERGIA


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FLUJO DE ENERGIA

ESPECTRO DE LA RADIACIONSOLARUV IR

LONGITUD DE ONDA (nm)

A niveldel mar

Atmsferaexterior

F L

U J O S

OL A

R

( c al /

c m2 s nm

) 400 700250 1000 10000


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Fotosntesis y respiracin

La fotosntesis es el proceso por el que secapta la energa luminosa que procede del sol

y se convierte en energa qumica. Con esta energa el CO2, el agua y los nitratosque las plantas absorben reaccionansintetizando las molculas de carbohidratos(glucosa, almidn, celulosa, etc.)

FLUJO DE ENERGIA


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C(H2O) + O2CO2 + H2O

C6H12 O6 + 6 O26 CO2 + 6 H2O

SOLClorofilas, etc.

e -

FLUJO DE ENERGIA

ALGUNOS CONCEPTOS BSICOS:BIOMASA Y PRODUCCION


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BIOMASA: cantidad de materia viva existente en unaunidad de superficie o volumen en un instante de tiempo

dado.

El Producto del nmero de individuos (N) de una clase detamao, cohorte o especie y su masa promedio (M).

B=N.M

Se expresa en: Masa o peso por unidad de rea o volumen(ej.mg.m -2 ), en forma (ej.peso seco sin cenizas; peso seco;cantidad de algun elemento constituyente (frecuentementecarbono, etc) o en unidades de energa (caloras).

PRODUCCIN: cambio de biomasa en un determinado


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intervalo de tiempo.BIOMASA/TIEMPO

Se expresa como masa area -1 tiempo -1 (ej.g.m -2 ao -1 )

PRODUCCIN: cambio de biomasa en un determinadointervalo de tiempo ms las perdidas (respiracin, excrecin,secrecin, heridas, muerte o grazing) habidas durante eseperiodo.

PRODUCCION=BIOMASA/TIEMPO +PERDIDAS

Produccin primaria bruta y neta


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p y

Cuando se habla de produccin de unecosistema se hace referencia a la cantidad deenerga que ese ecosistema es capaz deaprovechar.

Una pradera hmeda y templada, por ejemploes capaz de convertir ms energa luminosa en biomasa que un desierto y, por tanto, su produccin es mayor



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La produccin primaria bruta de un ecosistemes la energa total fijada por fotosntesis por la

plantas. La produccin primaria neta es la energafijada por fotosntesis menos la energa

empleada en la respiracin, es decir la produccin primaria bruta menos larespiracin

PRODUCCION PRIMARIA


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PRODUCCION PRIMARIABiomasa / (area x tiempo)

g C / (ha ao) cal / (cm2 s)

PRODUCCION PRIMARIA BRUTA

- RESPIRACION

PRODUCCION PRIMARIA NETA

PROCESOS IMPLCITOS EN UN BALANCE DE ENERGIA


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CRECIMIENTO REPRODUCCIN

RESPIRACIN

PRODUCCIN BRUTA(ASIMILACIN)

INGESTINEXCRECIN

PRODUCCIN NETA

PRODUCCIN NETA = PRODUCCIN BRUTA - Respiracin

PRODUCCIN NETA = Crecimiento + Reproduccin



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p y

Cuando la produccin 1 neta es positiva, la biomde las plantas del ecosistema va aumentando.

Cuando el bosque ha envejecido, sigue haciendofotosntesis pero toda la energa que recoge laemplea en la respiracin, la produccin neta se h

cero y la masa de vegetales del bosque ya noaumenta

Eficiencia


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Eficiencia

Llamamos eficiencia de la produccin primaria alcociente entre la energa fijada por la produccin primaria y la energa de la luz solar que llega a ese

ecosistema. El C, el N y el P , entre otros, son los elementosque las plantas necesitan.

La produccin depende siempre del ms escaso deesos elementos: el llamado factor limitante. Normalmente suele ser el P, aunque a veces lo esel N.

R l i P d i id d/Bi


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Relacin Productividad/Biomasa

La relacin productividad / biomasa es muy

alta en el plancton, puede ser cercana al100% diario. Esto quiere decir que la poblacin se renueva con gran rapidez.Significara que pueden llegar a tener tasasde renovacin de hasta un da

ALGUNOS CONCEPTOS BSICOS: BIOMASA Y PRODUCCION

TASA DE RENOVACIN P/B 2 1 / 2 t 1


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TASA DE RENOVACIN= P/B=g.m -2 .ao -1 / g.m -2 = t -1

Permite la comparacin entre sistemas o compartimentos biolgica oecolgicamente muy diferentes.

Bacteria 141.0 73-237

Fitoplancton 113.0 9-359Zooplancton herbvoro 15.9 0.5-44.0Zooplancton carnvoro 11.6 1.5-30.4Invertebrados bentnicos herbvoros 3.7 0.6 > 200Invertebrados bentnicos carnvoros 4.8 1.0-80

Promedio Rango

Promedio y rango del cociente P/B entre grupos trficos en ecosistemas deagua dulce.

Saunder et al. (1980), Brylinsky (1980), y Benke (1993).

PRODUCCION DE ECOSISTEMA


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PRODUCCION DE ECOSISTEMAg MO/m 2 ao

intermareal c/olas: < 14000selvas tropicales,

humedales: 15003000bosques templados: 1100-1500desiertos 200

ROL DE LA PRODUCCIN PRIMARIA EN EL MEDIO ACUTICOCOMPARACIN DE LA PRODUCCIN EN LOS SIST. ACUTICOS

Y TERRESTRES


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Y TERRESTRES.

ECOSISTEMA P.P. N (1015grs/ao)

BIOMASA (1015grs)

TIEMPO DERENOVACIN(aos)

MARINO 35-50 1-2 0,02-0,066

TERRESTRE 50-70 600-1000 9-20

PRODUCTORES PRIMARIOS EN EL MEDIO ACUTICO:FITOPLANCTON, PERIFITON, MACRFITAS.

En los sistemas acuticos de agua dulce las comunidades de


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En los sistemas acuticos de agua dulce las comunidades deauttrofos son:

1)Fitoplancton: microalgas pelgicas2) Perifiton: microalgas que viven asociadas al sustrato:epifiton; epipelon ; epipsammon; epiliton y epizoicas

3) Macrfitas : organismos fotosintticos. macroscpicos acuticos:macroalgas + plantas acuticas (=HIDROFITAS)a- Macroalgas: algas grandes, se ven. En general dependen de unsustrato rocoso o rgido para adherirseb- Hidrfitas: -enraizadas al sustrato: emergentes, flotantes,sumergidas

- flotantes libres

4) Helfitas: plantas esencialmente terrestres cuyas partesfotosintticas son capaces de tolerar largos periodos sumergidas o

flotando

DISTRIBUCION DE LA


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PRODUCCION PRIMARIA

100200

50


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Productores secundarios Los productores secundarios son todo el conjunto deanimales y detritvoros que se alimentan de los

organismos fotosintticos.

Los herbvoros se alimentan directamente de las plantas, pero los diferentes niveles de carnvoros y lodetritvoros tambin reciben la energa indirectamen

de las plantas, a travs de la cadena trfica

Uso de la energa por los animales


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Uso de la energa por los animales

Los animales obtienen la energa para sumetabolismo de la oxidacin de los alimentos

(respiracin) Pero no todo lo que comen acaba siendooxidado.

Parte se desecha en las heces o en la orina, parte se difunde en forma de calor, etc

PRODUCCION SECUNDARIA


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Es la formacin de nuevo tejido a partir de la re-organizacin de las molculas provenientes del

alimento

SNTESIS DE MATERIA ORGNICA A PARTIR DE MATERIAORGNICA

Ingestin I

Asimilacin AProduccin PRespiracin R

Reflejan caractersticas:

1- fisiolgicas de los organismos

consumidores2- de la fuente de energa de losorganismos consumidos(calidad del alimento)

PRODUCCIONEXCRECION


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SECUNDARIA

REPRODUCCION

CRECIMIENTO

EXCRECION

RESPIRACION

ASIMILACIONINGESTION

HECES

PRINCIPALES GRUPOS4


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3

1,2 4

1- BACTERIAS2- INVERTEBRADOS PLANCTNICOS: PROTOZOARIOS,ROTIFEROS, CLADOCEROS, COPEPODOS

3- INVERTEBRADOS BENTNICOS: PROTOZOARIOS,ROTIFEROS, NEMTODOS, COPPODOS, OSTRCODOS,OLIGOQUETOS,MOLUSCOS, INSECTOS

4- VERTEBRADOS: PECES (tambin aves, etc)


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Uso de la energa por los


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g panimales

Por este motivo, las biomasas de los nivelestrficos decrecen rpidamente a medida queaumenta el nivel.

As, por ejemplo, con 8 toneladas de hierbase alimenta una tonelada de vacas, y conuna tonelada de vaca se alimenta una persona de unos 48 kg


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C id

P did


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Consumidoresterciarios

Consumidoressecundarios

Consumidores primarios

energa

productores

Prdidasde

energa

1000000

10000

1000

100

10

Kcal/m 2 ao

El clculo emprico del 10% es slo unaestimacin grosera. Las mediciones realesmuestran amplias variaciones en lasfi i i d t f i d d d l


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Pirmide del flujo de energa para unecosistema de ro en Florida, EEUU.

eficiencias de transferencia, desde menos del1% a ms del 20%, dependiendo de lasespecies de que se traten. El flujo de energacon grandes prdidas en cada pasaje al nivelsucesivo puede ser representado en forma de pirmide.

Una proporcin relativamente pequea dela energa del sistema es transferida encada nivel trfico. Gran parte de la energase invierte en el metabolismo y se midecomo coloras perdidas en la respiracin.

Pirmides numricas para a) unecosistema de pradera congramineas en la que el nmero deproductores primarios


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productores primarios(gramneas) es grande y b) un

bosque templado en el que unsolo productor primario, unrbol, puede soportar a unnmero grande de herbvoros.

Pirmides de biomasa para:

a. plantas y animales de un campoG i EEUU b l


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en Georgia, EEUU y b. planctondel Canal de la Mancha.

Estas pirmides reflejan la masa presenteen un momento dado; de aqu, la

relacin aparentemente paradjica entreel fitoplancton y el zooplancton.

Dado que la tasa de crecimiento de la

poblacin de fitoplancton es mucho msalta que la de la poblacin dezooplancton, una pequea biomasa de

fitoplancton puede suministrar alimento para una biomasa mayor de zooplancton.

Al igual que las pirmides de nmeros,las pirmides de biomasa indican slo lacantidad de material orgnico presente

en un momento; no dan la cantidad totalde material producido o, como hacen las pirmides de energa, la tasa a la cual se

produce.


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Algunas regularidades (pocas) en lai id t fi


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pirmide trficaEl flujo de energa entre niveles va disminuyendo por: prdidas en toda transferencia de energa gastos para mantener el nivel inferior (respiracin)

Proporcin entre flujos suesivos ca. 10%: 4 - 5 nivelesEficiencia de asimilacin (/ingestin) mayor en nivelesaltos (invierten en alimentacin y digestin)Relacin produccin neta / asimilacin alta (50%) en

animales de bajo metabolismo y alta reproduccin. Baja(2-20%) en los que invierten ms en metabolismo que enreproduccin

Algunas regularidades (pocas) en laorgani acin trfica


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organizacin trficaTasa de renovacin P/B disminuye con nivel trfico:carnvoros ms longevos que herbvorosTamao corporal aumenta con nivel trfico: depredador ms corpulento que presa

Excepto parsitos, ms chicos que hospedador, pero conmayor tasa de renovacinToda red trfica empieza con auttrofos y termina condescomponedores

Para iguales tasas P/B, B disminuye en pirmide, pero noen cada momento, sino anualmenteSi B disminuye y el peso individual aumenta, entonces Ndisminuye: pirmide de abundancia.


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DESCOMPOSICIOND i D d


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Detritvoros Descomponedores

TIEMPO

COLEOPTEROSHORMIGAS

TERMITESHONGOS

HONGOS

Nutrientes

BACTERIAS

InteraccionesInteracciones Cada etapa de la cadena alimentaria se denomina:nivel trficonivel trfico De esta forma


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Cada etapa de la cadena alimentaria se denomina:nivel trfico.nivel trfico. De esta formalas plantas ocupan el primer nivel trfico, o sea el nivel productor; los anima

herbvoros ocupan el nivel trfico de los consumidores primarios, y sucesivamente.

De esta forma los primeros son denominados productores del sistema y segundos consumidores (consumidores primarios: herbvoros; consumidor

secundarios: carnvoros; consumidores terciarios: Hombre) (transparencias dPP y cadenas alimenticias).

Estas relaciones pueden representarse por medio dePirmides trficas (numero, biomasa, energa)Cadenas lineares (cadenas alimentcias)Intrincadas redes trficas

Cadenas y Redes AlimenticiasUnacadena alimenticia es la ruta del alimento desde un consumidor final dado ha

Flujo de Energay Cadena Trfica


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Unacadena alimenticia es la ruta del alimento desde un consumidor final dado ha productor. Por ejemplo, una cadena alimenticia tpica en un ecosistema de camp pudiera ser:

pasto ---> saltamonte --> ratn ---> culebra ---> halcn


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RED TRFICAACUTICA


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FITOPLANCTONZOOPLANCTON

PECESCRUSTCEOS

BACTERIAS

PECESPREDADORES

INVERTEBRADOSHIDROFITAS

OTROS

PREDADORES

ACUTICA


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www.limno.fcien.edu.uy

Red trfica. Bucle microbianoLUZ


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FITOPLANCTON ZOOPLANCTON PECES

NUTRIENTES

LUZ

DETRITUS

BACTERIAS

MICROFLAGELADOS

DETRITUSM.O.D.

CILIADOS

BACTERIAS


156/156

FIN

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