ECOLOGÍA DE POBLACIONES ECOLOGIA: Rama de la Biología que estudia las relaciones de los seres vivos entre sí y con su medio ambiente

Ciertos principios ecológicos gobiernan el crecimiento y sostenibilidad de todas las poblaciones, incluyendo la población humana, entendiéndose por población al grupo de individuos de la misma especie que ocupan una misma área. Características de las poblaciones incluyen la densidad, distribución, estructura de edad y el tamaño. 1. Densidad: Número de individuos de una especie por unidad de área o volumen 2. Tamaño: Los cambios en el tamaño de una población varían según las tazas de nacimiento y muerte, y en algunos casos influyen la inmigración y emigración.  Tasa de natalidad :Cantidad de individuos que nacen por unidad de tiempo.  Tasa de mortalidad :Número de individuos que mueren por unidad de tiempo. 3. Distribución: Incluye la distribución espacial de las poblaciones. •La mayoría de las poblaciones forman AGRUPACIONES en sitios específicos. Por ejemplo –Especies adaptadas a un conjunto limitado de condiciones –Muchas especies animales se reúnen en grupos sociales – Adultos de muchas especies no dispersan sus crías en extensiones muy largas

•Distribución UNIFORME es común donde las condiciones de hábitat son casi uniformes y donde hay una feroz competencia por recursos o territorio. Ejemplo la distribución de ciertas especies en un desierto.

•Patrón ALEATORIO es muy raro en la naturaleza. Se da cuando las condiciones del hábitat son casi uniformes, distribución regular de recursos y los individuos ni se atraen ni se evitan entre sí.

Distribución agrupada

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Distr. Uniforme

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Distrib. Al azar o aleatoria

4. Estructura de edad de la población: Divide la población en categorías de edad: Prereproductiva , Reproductiva y postreproductiva. Diagrama de estructuras de edad. Muestra la distribución de edades de una población. Se pueden construir diagramas de estructuras de edades de la población, que nos permite conocer el estado de dicha población. Poblaciones cuya base de estructura de edades es ancha, con respecto a las demás categorías, es una población sana. Poblaciones con bases angostas no lo es y poblaciones con bases más angostas que las otras categorías son poblaciones con crecimiento negativo.

El crecimiento poblacional tiene límites. Este depende de los recursos disponibles en el medio. Cuando existe una gran riqueza de recursos en el medio, una población puede presentar crecimiento exponencial. Cantidad que aumenta en un porcentaje fijo durante un intervalo dado. Crecimiento exponencial Cada especie posee un POTENCIAL BIÓTICO específico, que consiste en la capacidad máxima de reproducción que presentan los individuos de una población en condiciones ideales. Este potencial por tanto, varía entre especies. En la naturaleza raramente se alcanza., debido a factores limitantes, es decir, aquellos recursos esenciales en los cuales puede haber escases como: Alimento, refugio, medio ambiente libre de contaminación…etc. UCR- Sede Guanacaste B-106 Biología General- Grupo 02 Capítulos 45, 47 y 48: Ecología

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Esto significa que existe una RESISTENCIA AMBIENTAL al crecimiento de las poblaciones. Esta resistencia es la suma de los factores limitantes físicos y biológicos que impiden a una especie reproducirse hasta alcanzar su velocidad máxima. Así mismo, todo ambiente puede sostener de manera indefinida un número máximo de individuos, número que no se puede sobrepasar. A esta capacidad máxima ambiental se le conoce como CAPACIDAD DE CARGA (K). El crecimiento logístico ocurre cuando el tamaño de la población es limitado por la capacidad de carga. En este tipo de crecimiento, una población pequeña comienza a aumentar lentamente, luego crece con rapidez y por último estabiliza su tamaño una vez que se alcanza la capacidad de carga.

Una población temporalmente puede aumentar sobre la capacidad de carga, sin embargo esto usualmente es seguido por un aumento dramático en muertes.

Población de renos en la isla St. Matthew.

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Cualquier factor que afecte a los individuos de una población y que varíe con la densidad, es conocido como control de la población, dependiente de la densidad. Por ejemplo: Enfermedades, competencia, depredadores, parásitos, efectos tóxicos de productos. Todos estos factores se vuelven más severos cuando en número de individuos por área o volumen se incrementan, por lo que ayudan a mantener en un tamaño adecuado dicha población. También existen factores independientes de la densidad, como son los desastres naturales o cambios climáticos, los cuales afectan igualmente poblaciones grandes y pequeñas.

Patrones de historia de vida: Conjunto de adaptaciones que influyen en la sobrevivencia, fertilidad y edad de la primera reproducción. Varía entre especies y se resume en curvas de vida y tablas de vida.

Las fuerzas evolutivas operan en dos direcciones diferentes: r o k en relación con la probabilidad de supervivencia de individuos de diferentes especies de plantas y animales.

•Algunas especies siguen una estrategia r. Producen numerosos descendientes, cada uno de los cuales posee una probabilidad de supervivencia baja, y la especie es poco dependiente del futuro de un pequeño número de individuos.

• •Otras especies con estrategia K invierten gran cantidad de recursos en unos pocos descendientes, cada uno de los cuales tiene una alta probabilidad de supervivencia. Esta estrategia puede resultar exitosa pero hace a la especie vulnerable respecto a la suerte de un pequeño número de individuos.

•Los invertebrados terrestres y acuáticos, muchas especies de peces, producen innumerables propágulos que se dispersan pasivamente, sufren altas tasas de depredación –estrategia-r. Vs aves y mamíferos que invierten tiempo y energía en el cuidado de sus hijos, durante períodos prolongados, son ejemplo de la estrategas K.

Característica Tamaño de la población

Especies r Altamente variable; fase exponencial y extinción

Especies K Constante u oscilante alrededor de K

Mortalidad

Impredecible; a veces alta

Constante

Curva de sobrevivencia Competencia intraespecífica Reproducción y desarrollo

Tipo I

Tipo II o III

Débil

Intensa

Madurez temprana

Madurez tardía

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Característica Reproducción y desarrollo

Enfasis general

Especies r

Especies K

Crecimiento rápido

Crecimiento lento

Gran número de hijos Poco o ningún cuidado parental

Pocos hijos

Producción

Eficiencia

Cantidad de descendencia

Calidad de la descendencia

Mucho cuidado parental

Se pueden construir curvas de sobrevivencia de la población, cuando se estudian individualmente las probabilidades de sobrevivencia presente en cada categoría de edad de la población en estudio@.

•A continuación los tres tipos de curvas de sobrevivencia que se presentan en la naturaleza. Curvas de sobrevivencia: Gráfica la supervivencia de una edad específica

Alta supervivencia hasta una edad avanzada, luego un incremento en las muertes. Ej grandes mamíferos

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Indice de mortalidad constante en todas las edades. Ej aves, mamíferos pequeños

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Alto índice de mortalidad a temprana edad. Ej: Producen muchas crías y período corto de crías

Crecimiento de la población humana La población actual excede los 7000 millones y continúa aumentando exponencialmente. El porcentaje de aumento varía entre países. Como eludimos los controles •La expansión en nuevos habitats y nuevas zonas climáticas. •Agricultura aumentó la capacidad de carga; uso de combustible fósil . •Higiene y medicinas disminuyen el efecto de los controles dependientes de densidad Crecimiento futuro •Crecimiento continuo no puede ser sostenido de manera indefinida. Avances en tecnología pueden aumentar la capacidad de carga .Eventualmente, factores dependientes de la densidad bajarán el crecimiento

INTERACCIONES EN LA COMUNIDAD Comunidad: Todas las poblaciones que viven juntas en un hábitat. El tipo de hábitat caracteriza la estructura de la comunidad. Entre los factores que caracterizan a la estructura de una comunidad se encuentran: •Clima y topografía, Alimentos disponibles y recursos, Adaptaciones de especies en la comunidad, Interacciones entre especies, Llegada y desaparición de especies, Disturbios físicos HÁBITAT: Ambiente que

ocupa una población biológica. Es el espacio que reúne las condiciones adecuadas para que la especie pueda residir y reproducirse, perpetuando su presencia NICHO :

Suma de actividades y relaciones en las cuales una especie utiliza y asegura los recursos necesarios para su supervivencia y reproducción. Incluye tanto el hábitat como el papel que desempeña un organismo dentro de la comunidad y ecosistema al cual pertenece. RELACIONES EN LOS ECOSISTEMAS

Intraespecíficas : Se establecen entre individuos de una misma especie. Interespecíficas : Se establecen entre individuos de especies diferentes. EJEMPLOS DE RELACIONES INTRAESPECÍFICAS  Competencia : Se lucha por un mismo recurso (alimento, refugio, pareja). Este recurso debe ser escaso. La competencia puede ser por consumo o por interferencia, como cuando hay enfrentamiento directo entre individuos.

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 Inhibición mutua : Se impide el desarrollo de individuos de la misma especie. Se presenta por ejemplo en especies de coníferas como los pinos. Mantiene una distancia prudencial entre individuos, reduciendo la competencia por recursos.  Colonias: Los individuos se agrupan para diversas actividades, como reproducción o forrajeo. Se colabora para defensa contra depredadores, vigilancia y localización y obtención de alimento. Ejemplo las colonias de gaviotas, las oropéndolas, los cardúmenes de peces y las bandadas de aves  Sociedades: Hay una jerarquización entre los miembros y repartición del trabajo. Por ejemplo, las hormigas, abejas y termites, en las cuales se da la repartición de tareas. Cada casta tiene funciones específicas que realizar.

EJEMPLOS DE RELACIONES INTERESPECÍFICAS  Competencia :Individuos de especies diferentes compitiendo por un mismo recurso que puede ser alimento, refugio. Formas de Competencia Los competidores pueden tener igual acceso al recurso; compiten para explotar el recurso más eficientemente. Un competidor puede ser capaz de controlar el acceso al recurso, para excluir a otros. Partición de recursos Los competidores evidentes pueden tener nichos ligeramente diferentes. Pueden usar recursos en un tiempo o forma diferente, minimizando la competencia y permitiendo la coexistencia. Por ejemplo plantas conviviendo, pero presentando sistemas radicales de diferente profundidad.  Depredación Los depredadores son animales que se alimentan de otros organismos vivientes. . Viven libremente; no residen en/o sobre su presa. Esta relación puede ser de Carnívoros : depredan sobre otros animales Herbívoros: animales depredan una planta Las especies presa presentan diversas estrategias para disminuir los riesgos de depredación. Entre ellos están:  Camuflaje: presentan coloraciones crípticas, es decir, colores semejantes a los del medio donde habitan, haciendo que pasen desapercibidos a la vista de los depredadores.  Toxicidad: Esta está asociada a Coloraciones de advertencia, es decir, colores que advierten al depredador, sobre lo peligrosos que son las posibles presas. Estas coloraciones reciben el nombre de coloraciones aposemáticas. UCR- Sede Guanacaste B-106 Biología General- Grupo 02 Capítulos 45, 47 y 48: Ecología

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 Mimetismo: Se presenta cuando una especie imita físicamente a otra. Se puede dar de dos tipos: o Mimetismo batesiano: Cuando una especie no tóxica o peligrosa imita a una que sí lo es. En este caso, la especie no tóxica debe ser más escaza que la especie tóxica, para que el proceso de aprendizaje del depredador sea eficiente. Ejemplo las falsas corales que imitan a las corales verdaderas. La mariposa monarca, altamente tóxica es mimetizada por la mariposa virrey, la cual es inofensiva.

o Mimetismo mulleriano: Cuando dos o más especies tóxicas presentan patrones de color similares. Esto incrementa la probabilidad de aprendizaje del depredador, pues aumenta la probabilidad de un encuentro con una especie tóxica. Ejemplo de esto son las corales venenosas.

Ranas flecha venenosas. A-C: Dendrobates imitator, D: Dendrobates variabilis, E: Dendrobates fantasticus, F: Dendrobates ventrimaculatusDendrobates variabilis (Tarapoto), Dendrobates fantasticus (Huallaga Canyon) and `Dendrobates ventrimaculatus. From: Fig. 1 in Rebecca Symula, Rainer Schulte & Kyle Summers (2001) Molecular phylogenetic evidence for a mimetic radiation in Peruvian poison frogs supports a Müllerian mimicry hypothesis. Proceedings of the Royal Society of London B 268: 2415-2421. © The Royal Society.

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 Defensas a la hora de la verdad: algunas especies presa reaccionan de maneras especiales cuando son capturadas, lo cual puede ayudarlas a escapar. Por ejemplo, la rana toro (Leptodactylus savagei) emite un sonido muy fuerte cuando es capturada, lo cual asusta a su depredador, liberándola. Otros anfibios se inflan, lo cual impide que el depredador lo engulla.

Los depredadores también tienen estrategias para acercarse con éxito a la presa. Se presenta un proceso de coevolución negativa, en donde cualquier adaptación que proteja a la presa podría seleccionar al depredador que pueda superar esa adaptación. Ellos también pueden presentar camuflaje, por ejemplo, para pasar desapercibidos por sus presas y así poder acercarse más a ellas y mejorar su éxito de caza. Otras son muy rápidas, como es el caso de chiita. Las adaptaciones de los depredadores incluyen sigilo, camuflaje, y formas de evadir repelentes químicos, como es el caso de algunos depredadores que aprendieron a atacar a los sapos por el vientre, sitio donde no presentan veneno.

Algunos tipos de relaciones interespecíficas, son del tipo de relación Simbiótica la cual se establece entre especies que viven juntas por al menos una parte del ciclo de vida, para mantener esa relación. En este tipo de relación al menos una de las dos especies participantes se beneficia. Ejemplos de ellas son: Comensalismo, mutualismo, parasitismo , protocooperación.  Mutualismo En este tipo de relación, ambas especies se benefician. Algunas son obligatorias; individuos de diferentes especies dependen unos de otros. Ejemplos – Bacteria Rhizobium y las plantas leguminosas: La bacteria fija nitrógeno atmosférico y lo convierte a formas amoniacales que la planta si puede utilizar. Los azúcares producidos por la planta los puede utilizar el hongo. _ Micorrizas: Mutualismo obligatorio entre los hongos y las raíces de plantas. El hongo abastece de iones minerales a las raíces de las plantas . La raíz suple al hongo de azúcares producto de la fotosíntesis. UCR- Sede Guanacaste B-106 Biología General- Grupo 02 Capítulos 45, 47 y 48: Ecología

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_ Yucca y la polilla de la Yucca Ejemplo de un mutualismo obligatorio. Cada especie de Yucca es polinizada sólo por una especie de polilla. Larvas de la polilla pueden crecer solamente en aquella especie específica de Yucca

_ Planta Acacia y las hormigas. La planta tiene espinas huecas que sirven de hogar a las hormigas , también la planta forma unas estructuras alimenticias para las hormigas. Las hormigas que son muy agresivas protegen a la planta de los depredadores herbívoros y mantienen los alrededores libres de otras plantas.

_ Relación flor polinizador: la flor generalmente provee una fuente alimenticia como polen o néctar al agente que llevará su polen a otras flores de su misma especie para favorecer la reproducción de la planta

_ Líquen: Asociación mutualista entre hongos y cianobacterias o algas verdes en la cual el alga fotosintetizadota le da al hongo azúcares y el hongo absorbe agua y minerales que pone a disposición del alga.  Protocooperación Relación simbiótica en la cual ambas especies se benefician pero es una relación pasajera. Ej la relación entre el pez payaso que acostumbra protegerse entre las anémonas y a la vez la anémona utiliza nutrientes que se desprenden del alimento del pez.

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 Comensalismo Una especie se beneficia sin causarle daño a la otra. Este es el caso que se establece entre las plantas como chiras, orquídeas y el árbol en el cual ellas se establecen solo para obtener sitios con mejor condición lumínica. Otro ejemplo es el caso del pez rémora que acostumbra a ir cerca de peces más grandes, alimentándose de los sobros de alimentos que estos dejan, sin causarles ningún daño.

 Parasitismo Un ser vivo vive sobre o dentro del cuerpo de otro de cuyos tejidos deriva su alimento, causándole cierto daño. En este tipo de relación, el parásito debe desarrollar adaptaciones especiales para sobrevivir y enfrentar las defensas del huésped. Además poseen sistemas digestivos simples, pues generalmente ingieren los nutrientes ya procesados. Los endoparásitos viven dentro del huésped como es el caso de las amebas, lombriz intestinales y solitaria que se alimentan de nutrientes en el intestino del huésped. En este caso, los parásitos deben evitar ser destruidos por los jugos gástricos del huésped, para lo que han desarrollado cubiertas corporales resistentes; además poseen ventosas y ganchos con los cuales se adhieren a las paredes internas del cuerpo.

Lombris intestinal UCR- Sede Guanacaste B-106 Biología General- Grupo 02 Capítulos 45, 47 y 48: Ecología

Cabeza de solitaria adherida al intestino 11

Los ectoparásitos se alimentan externamente como es el caso de algunos hematófagos (se alimentan de sangre) como pulga, piojo, garrapata, sanguijuela. Estas especies poseen adaptaciones especiales para fijarse al cuerpo, como son patas con ganchos en el caso de los piojos, o piezas bucales especializadas como en el caso de las garrapatas. Las pulgas por el contrario son aplanadas, lo cual les permite deslizarse con gran facilidad entre los pelos del huésped y escapar a las actividades de asicalamiento típicas de los huéspedes.

Generalmente la selección natural favorece a los parásitos que no matan a su huésped demasiado rápido

Hongos y Ranas: Los anfibios están desapareciendo aún en bosques tropicales no dañados. Esto debido a la Infección por un parásito cítrido (hongo). Es una de las causas de las recientes muertes masivas que se están presentando a nivel mundial con los anfibios. El hongo les bloquea la piel, causando problemas respiratorios ya que estos organismos tienen su intercambio gaseoso a través de la piel. Quitridiomicosis en Atelopus varius: se pueden ver os esporangios que contienen numerosas zoosporas.



Parasitoidismo

A diferencia de los parásitos, los parasitoides siempre matan a su huésped directamente. Son insectos que colocan sus huevos en el cuerpo de un hospedero. Las larvas se alimentan de ellos hasta matarlos. Se utilizan en control biológico de plagas, como una alternativa limpia de control de plagas. Este método reduce las poblaciones de las plagas. Los controles biológicos efectivos presentan varios atributos:  Están adaptados a un huésped específico y a su hábitat  Son buenos para localizar a sus huéspedes UCR- Sede Guanacaste B-106 Biología General- Grupo 02 Capítulos 45, 47 y 48: Ecología

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 Tasa de crecimiento de su población es alta en comparación con la del huésped  Su descendencia es buena para dispersarse. Por ejemplo, los pulgones, atacan plantas de cítricos y otras especies, afectando su productividad. El incorporar sus parasitoides al ecosistema, reduce a los pulgones a caparazones vacíos, pues el parasitoide consume por completo al individuo.

ESTABILIDAD DE LAS COMUNIDADES

SUCESIÓN ECOLÓGICA •Cambio en la composición de especies a lo largo del tiempo. Es un modelo clásico que describe una secuencia predecible con una comunidad clímax estable. Tipos de Sucesión. Sucesión primaria - Cuando se conquista nuevos ambientes. Ej una isla que surge. Sucesión secundaria – Se conquista de un ambiente donde las comunidades fueron destruidas o desplazadas. Por ejemplo áreas que fueron deforestadas para extracción de madera o potreros abandonados.

Sucesión primaria

Sucesión secundaria

En los procesos de sucesión ecológica es fundamental la participación de especies pioneras Son especies que colonizan hábitats estériles, como líquenes, plantas pequeñas con ciclos de vida breves. Mejora condiciones para otras especies quienes después las reemplazan. UCR- Sede Guanacaste B-106 Biología General- Grupo 02 Capítulos 45, 47 y 48: Ecología

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Comunidad Clímax Todo proceso sucesional culmina con una comunidad climax, es decir una comunidad con una gama estable de especies que persiste relativamente sin cambio a lo largo del tiempo. La sucesión no siempre se mueve predeciblemente hacia una comunidad clímax; otras comunidades estables podrían persistir. Cambios recurrentes dan forma a la estructura de la comunidad, como la caída de árboles, lo cual causa parches locales en bosques tropicales. Incendios periódicamente destruyen matorrales en bosques de secoya, manteniendo una comunidad que no llega al climax. Ecología de restauración La restauración natural de una comunidad dañada puede tomar un largo tiempo. La restauración activa es un intento para reestablecer la biodiversidad en un área. Ecólogos están trabajando activamente en restaurar arrecifes, pastizales, y humedales. Inestabilidad de la Comunidad Los disturbios pueden causar que una comunidad cambie en formas que persisten aún cuando el cambio es reversible. Los disturbios intermedios son favorables para una mejor biodiversidad, porque mantienen especies de ambientes alterados, como las especies colonizadoras, con especies de ambientes estables como las buenas competidoras o especies K. Existen species que pueden favorecer la diversidad de un ecosistema, manteniendola a niveles altos. A estas se les llama Especies Clave. Estas especies pueden dictar la estructura de la comunidad. Remover a una especie clave puede causar cambios drásticos en una comunidad; puede incrementar o decrecer la biodiversidad. Es el caso de las estrellas de mar que son depredadoras importantes en sus ecosistemas. El retirar a este depredador de dicho ecosistema hace que las poblaciones de pepinos incremente, incrementando su impacto sobre las poblaciones de algas del ambiente. Este impacto reduce la riqueza de algas, reduciendo así la diversidad de todo el ecosistema.

Introducciones de Especies La introducción en un ecosistema de una especie no nativa puede destruir una comunidad. La introducción de enemigos no naturales o competidores puede desplazar a las especies nativas. Por ejemplo, en USA se introdujo una especie de rana con el fin de explotarla comercialmente; sin embargo, se convirtió en depredadora de las especies de ranas nativas, llevándolas a su extinción local. Especies en peligro de extinción Son especies que son extremadamente vulnerable a la extinción, ya sea por poseer una distribución muy restringuida, o por tener poca capacidad reproductiva, etc. Cerca del 70 por ciento de las especies en peligro de extinción han sido negativamente afectadas por competidores exóticos. Ej Conejos en Australia fueron introducidos para el alimento y caza. Sin depredadores, sus números subieron. Intentos de control utilizando cercas o virus no han sido hasta ahora exitosos.

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Diversidad por Latitud La diversidad de la mayoría de los grupos es más grande en los trópicos; y declina hacia los polos Esto se debe a que los recursos son abundantes y confiables, la diversidad de especies se refuerza a sí misma y la tasa de especiación es más alta en los trópicos.

Diversidad de hormigas

ECOSISTEMAS Ecosistema : Una asociación de organismos y su entorno físico, interconectados por el flujo de energía constante y el movimiento cíclico de materiales. En los ecosistemas encontramos dos modos de nutrición: Autótrofa: Es la capacidad de ciertos organismos de sintetizar todas las sustancias esenciales para su metabolismo a partir de sustancias inorgánicas, de manera que para su nutrición no necesitan de otros seres vivos. Los organismos autótrofos capturan la luz solar (plantas, algas, protistas como dinoflagelados y diatomeas, eubacterias) o energía química (eubacterias) y la convierten en materia orgánica. Son los productores de los ecosistemas.

Heterótrofa: Los organismos heterótrofos son aquellos que deben alimentarse con las sustancias orgánicas sintetizadas por otros organismos, ya sean autótrofos o heterótrofos. Extraen energía de otros organismos o desechos orgánicos. En esta categoría se incluyen: i) Consumidores (heterótrofos que se alimentan de células o tejidos de otros organismos). Aquí encontramos varias categorías: (a) Consumidores primarios: Son los herbívoros; consumidores que se alimentan de productos vegetales (hojas, flores, néctar, frutos).

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(b) Consumidores secundarios: Son los carnívoros primarios, es decir, los carnívoros que se alimentan de herbívoros, como los leones que se alimentan de cebras o ciervos. (c) Consumidores terciarios: Son los carnívoros secundarios. Estos son los carnívoros que se alimentan de otros carnívoros. Como por ejemplo el águila que se alimenta de una serpiente (carnívoro primario o consumidor secundario) que a su vez se alimenta de roedores (herbívoro). (d) Omnívoros: son aquellos heterótrofos que se alimentan tanto de organismos animales como vegetales. Por ejemplo, los osos se alimentan de peces, pero también lo hacen de frutas y miel. ii) Descomponedores (heterótrofos como bacterias y hongos, que obtienen carbono y energía de los productos o restos de organismos y ayudan a reciclar los nutrientes para los productores de los ecosistemas, iii) Detritívoros (heterótrofos que se alimentan de partículas en descomposición de materia orgánica Ej: cangrejos, lombriz de tierra, gusanos redondos.

Modelo Simple de Ecosistema Cadena Alimentaria: Una secuencia en línea recta de quién se come a quién. Las cadenas alimentarias simples son muy raras en la naturaleza.

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Generalmente se dan redes alimentarias que representan todas las relaciones tróficas posibles en un determinado ecosistema, donde una misma especie puede servir de alimento a muchas especies diferentes y a la vez se puede alimentar de diversas fuentes.

Pérdida de Energía : La transferencia de energía en los ecosistemas no es 100% eficiente entre los niveles tróficos. Un porcentaje de energía se pierde en cada transferencia, pasando solamente un 10% de la energía de un nivel a otro. La pérdida de energía limita el número de niveles tróficos del ecosistema y a cantidad de individuos por nivel. Los niveles superiores tienen pocos individuos comparado con los superiores. En general, sólo un 10% de la energía almacenada en una planta se convierte en biomasa animal en el herbívoro que come esa planta. Se encuentra una relación semejante en cada nivel sucesivo.

Productividad Primaria: Cantidad de energía almacenada por la comunidad vegetal a lo largo de un período de tiempo dado. Factores que afectan la productividad primaria: variación estacional, variación por hábitat. La productividad neta es una medida de la tasa a la cual los organismos almacenan energía, que luego queda a disposición de los organismos del siguiente nivel trófico. Cuanto más hostiles son las condiciones ambientales, más lento será el crecimiento de las plantas y menor será la productividad primaria. Así, los bosques tropicales húmedos son más productivos que los bosques secos tropicales. La productividad la podemos medir en biomasa: Cantidad de materia orgánica presente en una determinada región geográfica. UCR- Sede Guanacaste B-106 Biología General- Grupo 02 Capítulos 45, 47 y 48: Ecología

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Pirámide de biomasa: Forma de representar los aspectos cuantitativos de las relaciones tróficas en un ecosistema.

Pirámides de biomasa para: a) plantas y animales de un campo en Georgia, EEUU y b) plancton del Canal de la Mancha.

En cada nivel trófico, la energía total recibida del nivel previo, es utilizada en funciones metabólicas. Esta energía es liberada como calor y liberada al ecosistema. Eventualmente, toda la energía es liberada como calor.

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS El flujo de nutrientes viaja del ambiente a los organismos vivos y de regreso al ambiente Los ciclos biogeoquímicos se pueden agrupar en tres categorías: Ciclo Hidrológicos : Agua (oxígeno,hidrógeno) Ciclo Atmosféricos : ciclo del Nitrógeno y ciclo del carbón Ciclos Sedimentarios : ciclos del Fósforos y sulfuro Ciclo Hidrológico El ciclo del agua es el proceso de circulación del agua en el cual hay una intervención mínima de reacciones químicas del agua; solamente se traslada de unos lugares a otros o cambia de estado físico. La mayor parte de la masa del agua se encuentra en forma líquida sobre los oceános y mares y en menor medida en forma de agua subterránea o de agua superficial (en ríos y arroyos). El segundo depósito por su importancia es el del agua acumulada como hielo sobre todo en los casquetes glaciares antártico y groenlandés. Por último, una fracción menor está presente en la atmósfera como vapor o, en estado líquido como nubes. Esta fracción atmosférica es muy importante para el intercambio entre UCR- Sede Guanacaste B-106 Biología General- Grupo 02 Capítulos 45, 47 y 48: Ecología

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depósitos y para la circulación horizontal del agua, de manera que se asegura un suministro permanente a las regiones de la superficie continental alejadas de los depósitos principales.

Ciclo del Carbono El carbono se mueve a través de la atmósfera y las redes alimenticias en su camino hacia y desde el océano, sedimentos y rocas. Los sedimentos y las rocas son los depósitos principales. El dióxido de carbono (CO2) es la forma más abundante de carbono en la atmósfera. Este entra en la atmósfera por: respiración aeróbica, acción volcánica, quema de combustibles fósiles (petroleo) y maderas. A su vez es eliminado de la atmósfera a través de la fotosíntesis.

Es un ciclo biogeoquímico de gran importancia para la regulación del clima de la Tierra y en él se ven implicadas actividades básicas para el sostenimiento de la vida, debido a que de él depende la producción de materia orgánica que es el alimento básico y fundamental de todo ser vivo.

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Efecto Invernadero Los gases que componen la atmósfera producen un efecto invernadero, reduciendo el escape del calor del sol y permitiendo así que el planeta mantenga una temperatura acorde con la vida. Un incremento en los gases de invernadero está asociado a un incremento en el calentamiento del planeta, lo cual puede tener consecuencias graves sobre la biodiversidad. La temperatura se incrementará, afectando la precipitación, la eficiencia en el uso del agua por parte de las plantas, incrementará el nivel del mar con sus consecuencias, etc.

Concentración del CO2 Los niveles de dióxido de carbono varían con la estación. El nivel promedio esta aumentando constantemente. Quema de combustibles fósiles y la deforestación han contribuido a este incremento. Otros Gases Invernadero son:  Clorofluorocarbonos (CFC) – gases sintéticos usados en plásticos y en refrigeración. Produce ruptura en las moléculas de ozono (O3), destruyendo así la capa de ozono y permitiendo la entrada de los letales rayos ultravioleta.  Metano - producido por las termitas y bacterias anaeróbicas. También liberados en los excrementos del ganado.  Oxido Nitroso – producidos por bacterias, fertilizantes y desechos animales.

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Impacto Humano La actividad humana incrementa la tasa de pérdida de nitrógeno debido a la deforestación de bosques y pastizales. El contenido de nitrógeno en el agua y aire incrementa por el uso de fertilizantes y la quema de combustibles fósiles. Poco o mucho nitrógeno compromete el crecimiento de las plantas

Amplificación Biológica Es un proceso común en la naturaleza. Ej. Una sustancia no degradable o que se degrada lentamente, se va concentrando cada vez más en los tejidos de organismos localizados en los niveles tróficos más altos de la red alimenticia. Esto causa serios problemas, pues niveles altos de contaminantes en el cuerpo, tiene consecuencias graves en el funcionamiento del individuo. Ejemplo: DDT en redes alimentarias. El DDT es un pesticida sintético prohibido su uso en USA desde 1970. Las aves que son carnívoros acumulan DDT en sus tejidos, produciendo cascarones de huevos quebradizos, como se reportó en los pelícanos costarricenses.

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