viernes, 16 de marzo de 2012

Componentes abióticos y bióticos de un ecosistema

definiciones y conceptos básicos
           
Ecología -un término que deriva de la palabra griega oikos, que significa casa- es el estudio de las interrelaciones de los organismos y su ambiente. El objeto de estudio no es el organismo individual, sino las comunidades -grupos de organismos de diversas especies que viven e interactúan unos con otros en un área dada. La comunidad, junto con el ambiente físico inerte comprende una unidad ecológica funcional llamada ecosistema. Todos los ecosistemas de la tierra comprenden la biosfera. Regresando a la definición, ecología puede ser definida más exactamente como el estudio de los ecosistemas.

Componentes abióticos de un ecosistema.

Por definición, un ecosistema tiene dos componentes -el componente biótico, la parte viva, y el componente abiótico, los elementos no vivos. Los elementos no vivos se incluyen en las siguientes categorías: hábitat, gases, radiación solar, temperatura, humedad y nutrientes orgánicos e inorgánicos.
           El hábitat es el ambiente físico en el que vive un organismo, incluyendo los componentes bióticos y abióticos. Hay dos tipos de hábitat, terrestre y acuático. Mientras que la atmósfera es un medio para el trasporte y dispersión, no se considera el mejor hábitat debido a que no sirve como un sitio actual de residencia. Los principales hábitats son capaces de soportar ecosistemas debido a que contienen todos los elementos abióticos que requieren los organismos.

AMBIENTE TERRESTRE.

El principal elemento de soporte de las formas de vida en el ambiente terrestre es el suelo, compuesto de materiales diversos como minerales, sustancias orgánicas, aire y agua. El suelo consiste generalmente de tres capas. La capa superficial contiene minerales particulados, así como cantidades apreciables de sustancias orgánicas que le dan un color oscuro. La siguiente capa es el subsuelo, conteniendo minerales y menor cantidad de sustancias orgánicas. La siguiente capa es una cama de roca, básicamente material inorgánico, es la más profunda.
La capa superior es de primordial importancia para la vida terrestre. Combina la presencia de minerales, compuestos orgánicos, agua y aire en cantidades que permiten soportar muchas formas de vida vegetal y animal. De hecho, para la mayoría de las plantas la extensión máxima de sus raíces solo alcanza el suelo y subsuelo.

AMBIENTE ACUÁTICO.
           
Aproximadamente el 70% de la superficie terrestre consiste de habitas acuáticos, de los cuales hay tres tipos: dulceacuícola, marino y estuarino. Los hábitats dulceacuícolas incluyen lagos, estanques, ríos, canales y lagunas.

 Los hábitats marinos abarcan la mayoría de los ambientes acuáticos del planeta, incluye mares y océanos. En medio de los hábitats dulceacuícolas y marinos están los estuarios, desembocaduras de ríos al mar donde se mezclan las aguas dulces y saladas.
            Esencialmente los tres hábitats difieren en su grado de salinidad, pero cada uno contiene gases disueltos, minerales y sustancias orgánicas para mantener la vida. El hábitat marino es el más estable químicamente, debido a que su pH, temperatura,  salinidad, concentraciones de dióxido de carbono y oxígeno fluctúan menos. Sin embargo, los mares cambian físicamente como resultado de las olas, las corrientes y mareas, que son provocadas por efectos gravitacionales de la luna y el sol. Por otro lado, las aguas dulces son físicamente más estables a pesar de tener mayores fluctuaciones de salinidad, temperatura, pH y concentraciones de gases disueltos.

Gases.

        Casi todos los organismos requieren ciertos gases para vivir. Los vegetales necesitan CO2 para la fotosíntesis. Todos los organismos que respiran requieren oxígeno para la fosforilación oxidativa. Aalgunos organismos utilizan el nitrógeno y compuestos de azufre como parte de sus actividades metabólicas. Los  gases esenciales se disuelven en agua y están presentes en huecos del suelo, pero la principal fuente de gases es, desde luego, la atmósfera. La atmósfera es una mezcla de gases: 78% de nitrógeno, 21 % de oxigeno y 0.03 de dióxido de carbono. Otros gases como el hidrogeno, helio y metano se encuentran en cantidades traza.

         Cerca de la superficie de la tierra, el vapor de agua se encuentra hasta en un 4 % del volumen atmosférico. Por esto, la atmósfera sirve a otras funciones esenciales a los ecosistemas. Es en medio de transporte, tanto para plantas como a animales, y junto con la radiación solar, es el medio generador del clima.

Radiación solar, temperatura y humedad.

La radiación solar es un componente abiótico esencial debido a que influye directa o indirectamente en la energía necesaria para la vida. Las plantas que la utilizan directamente, varían en sus requerimientos de luz, y su capacidad para vivir en cierto hábitat esta determinada por la intensidad de luz y la duración del día. Así, la luz determina la distribución de plantas y animales que dependen de plantas para alimentarse.
            Además, la radiación solar es responsable, directa o indirectamente, del clima de la tierra, que determina otros dos factores: la temperatura y la humedad. La radiación solar varia de acuerdo a la latitud, y así, crea las tres principales zonas climáticas –tropical, templada y polar.

           El origen del clima involucra la interacción de masas de aire atmosférico calientes y frías en áreas de la superficie de la tierra y océanos.
            Aunque el proceso es muy complejo para ser considerado aquí, el papel de la radiación solar puede incluirse brevemente. Una parte de la radiación solar es absorbida por la atmósfera, calentándola y generando vientos. Otra parte es absorbida por la tierra y los océanos. Una parte de esta energía es reflejada a la atmósfera como calor, aumentando el calor de la misma y generando movimientos de aire, mientras que otra parte, provoca evaporación de agua que sube a la atmósfera en forma de vapor. Junto con otros factores, el vapor de agua atmosférico forma nubes y precipitación. Los vientos y la precipitación determinan la distribución de la humedad generadora de vida en el globo terráqueo. La radiación solar absorbida por los océanos determina las corrientes oceánicas que juegan un papel importante en el clima. Finalmente, por la propiedad del agua de absorber calor, los océanos junto con la energía solar, sirven de amortiguador del calor, absorbiendo radiación solar como calor y previniendo grandes cambios de temperatura.

Nutrientes inorgánicos y orgánicos.
           
           Todas las formas de vida requieren de ciertas sales que contienen minerales esenciales para las funciones vitales como síntesis de proteínas, actividad enzimática, fotosíntesis, etc. Las sales son absorbidas por las plantas de la humedad de su ambiente y adquiridas por los animales del agua y alimentos. Los minerales requeridos en grandes cantidades –como el nitrógeno, fósforo, azufre, calcio, magnesio, potasio y hierro- se llaman macronutrientes. Los que se requieren en cantidades muy pequeñas –como manganeso, cobre y cobalto- se llaman micronutrientes o elementos traza.
            Además, los seres vivos requieren nutrientes orgánicos –como proteínas, carbohidratos o azúcares, lípidos o grasas y vitaminas. Los autótrofos absorben sustancias inorgánicas y orgánicas de su ambiente y sintetizan sus propios nutrientes, mientras que los heterótrofos adquieren sustancias orgánicas consumiendo autótrofos.
Todos los organismos dependen de su ambiente abiótico para sobrevivir, y lo harán solo si los factores abióticos se mantienen dentro de límites críticos. Cualquier factor en un ecosistema que tiende a detener el crecimiento se llama factor limitante.
            El efecto de los factores limitantes fue estudiado por Justus Liebig y F. F. Blackman y se conoce como la Ley del mínimo de Liebig-Blackman: “El crecimiento de una población depende y esta limitado por los factores abióticos esenciales, los cuales deben estar presentes en una cantidad cercana al requerimiento mínimo del organismo”.

           Un ejemplo, los altos rendimientos en las cosechas dependen algunas veces de un elemento que parece insignificante, el boro, que se necesita en cantidades relativamente pequeñas. La producción agrícola generalmente no está limitada por factores como CO2 y agua, ya que estos usualmente son abundantes.
            Además de los límites inferiores, también hay límites superiores de tolerancia, y así, para cualquier factor, demasiado o muy poco puede ser perjudicial para un organismo. Por ejemplo, en la dieta humana una pequeña cantidad de arsénico tiene efecto tónico, pero en grandes dosis, es fatal. V. E. Shelford formuló el concepto titulado Ley de Tolerancia en 1913, que establece: “Para cada parámetro ecológico al que responden los organismos, hay un valor crítico mínimo y un valor crítico máximo, que juntos forman los límites de tolerancia”.









           
Cada especie tiene sus propios límites de tolerancia para cada factor abiótico; ya que estos límites son tan relativos, se utilizan dos prefijos –Esteno- significa rango estrecho, y Euri- significa rango amplio. Un organismo estenotérmico es el que tiene un rango pequeño de temperatura, y otro que tolera un rango amplio de temperatura es Euritérmico. Dentro de los límites de tolerancia hay un valor óptimo en el que las funciones o el crecimiento de los organismos es el mejor.
Por ejemplo:
Estenotermo-Euritermo.-se refiere a tolerancia baja y amplia a la temperatura
Estenohídrico- Eurihídrico.- tolerancia baja y alta de agua
Estenohalino- Eurihalino.- tolerancia baja y alta a la salinidad
Estenofago- Eurifago.- tolerancia baja y alta al alimento
Estenoeco- Eurieco.- tolerancia baja y alta a la selección del habitat.
Estenobárico- Euribárico.- tolerancia baja y alta a la presión.
Por ejemplo, los arrecifes de coral son estenotermos, ya que solo prosperan en un intervalo limitado de temperatura. Un descenso de 2°C de temperatura provoca tensión y ocasiona el "blanqueamiento" o pérdida de las algas simbiontes (zooxantelas) que hacen posible que los corales prosperen en aguas con muy bajo contenido de nutrientes.

Para un ejemplo de factores limitativos a nivel de especies, compararemos las condiciones en las que se desarrollan y brotan los huevos de larvas de la trucha de arroyos (Savelinus) y los huevos de rana (Rana pipiens).
  • Los huevos de trucha se desarrollan entre 0 y 12°C, con un óptimo por encima de 4°C.
  • Los huevos de rana se desarrollan entre 0 y 30°C, con un óptimo por encima de los 22°C.
Por lo tanto, los huevos de trucha son Estenotérmicos y los huevos de rana son Euritér-micos.

Componentes bióticos de un ecosistema.
           
         Un ecosistema se compone de tres elementos bióticos –productores, consumidores y desintegradores. Los productores son organismos autotróficos, principalmente vegetales que utilizan la energía radiante para producir alimento a partir de sustancias inorgánicas. En los ecosistemas terrestres, los autótrofos dominantes son las angiospermas –plantas con flores; en los océanos, son organismos microscópicos del fitoplancton, principalmente las diatomeas. Por otro lado, los consumidores son organismos heterotróficos (principalmente animales), y dependen directa o indirectamente de los autótrofos para alimentarse. Los consumidores pueden ser herbívoros, carnívoros u omnívoros. Al igual que los consumidores, los desintegradores –bacterias y hongos- son heterótrofos. Se alimentan de protoplasma muerto, degradando los componentes orgánicos complejos en compuestos simples que pueden ser utilizados por los productores. Así se integra el funcionamiento de un ecosistema con la actividad de los descomponedores que reciclan los compuestos orgánicos.
            Un buen ejemplo de un ecosistema y sus componentes es un estanque. Las sustancias abióticas en el estanque son H2O, CO2, O2, N2, Ca y compuesto orgánicos como aminoácidos, humus y vitaminas. Los tres componentes bióticos –productores, consumidores y descomponedores-, para cada uno, hay varias especies. Hay dos tipos de productores: plantas macroscópicas, con raíces o flotantes que crecen en aguas someras; y fitoplancton –algas microscópicas flotantes que se distribuyen en la capa iluminada del estanque. Entre los consumidores hay larvas de insectos, crustáceos y peces. Los descomponedores –bacterias y hongos- abundan en el lodo del fondo.

3 comentarios:

  1. Los términos 'estenosalino' y 'eurosalino' que mencionaste, no existen.

    Para referirte a tolerancia baja y alta de a la salinidad, lo correcto es utilizar los términos: 'estenohalino' y eurihalino'.

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  2. Explicación del término estenohalino: http://etimologias.dechile.net/?estenohalino

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  3. falta información no esta muy explicito

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