Unidad I. Ecología. Definición. Relación con otras ciencias. Divisiones de la ecología. Límites. Niveles de organización ecológica. Los organismos y su ambiente. Ajuste entre los organismos y su ambiente. Adaptación. Eficacia biológica. Factores: condiciones y recursos. Ciclos biogeoquímicos.

Ings. Ada Albanesi Cátedra de Ecologia FAyA – UNSE 2013

LOS PRECURSORES DE LA ECOLOGÍA EL HOMBRE ANTIGUO Y SU ENTORNO

LOS PRECURSORES DE LA ECOLOGÍA LOS ORIGENES - GRECIA

Los trabajos de Aristóteles y Teofrasto son pioneros en describir la estructura de los animales con gran detalle. Haciendo hincapié en el estudio de las especies en su hábitat natural

LOS PRECURSORES DE LA ECOLOGÍA GEORGE-LOUIS LECLERC DE BUFFON

Escribió una enciclopedia sobre la naturaleza, en 44 tomos, la Histoire Naturelle, Généralle et Particulaire, La obra científica más importante y de más influencia del siglo XVIII, y la más popular, ya que combinó descripciones redactadas con elegancia con historias sobre la vida de una cantidad apabullante de animales y plantas. Para Buffon la especie no es un conjunto de individuos similares, sino el conjunto de animales capaces de reproducirse entre sí.

LOS PRECURSORES DE LA ECOLOGÍA ALEXANDER VON HUMBOLDT

Durante su viaje por América realizó diversas descripciones de los paisajes y los seres vivos que habitaban el lugar, relacionó la flora con los diferentes pisos altitudinales.

LOS PRECURSORES DE LA ECOLOGÍA EL DEBATE SOBRE LA EVOLUCIÓN

El viaje de Darwin en el “Beagle” alrededor del mundo le permitió no solamente proponer su teoría sobre la evolución, además describió complejas relaciones ecológicas.

LOS PRECURSORES DE LA ECOLOGÍA EL DEBATE SOBRE LA EVOLUCIÓN

Ya en casa, a una edad muy avanzada, Charles Darwin encuentra significado a la incesante labor de las lombrices, calcula que en el transcurso de 4 o 5 años las lombrices hacían pasar por su intestino la mayor parte de la capa arable del suelo

SE DEFINE LA ECOLOGÍA ERNST HAECKEL

Utiliza el término Oekologie (aproximadamente en 1866)

Según entendía Haeckel, ecología debía encarar estudio de una especie en relaciones biológicas con medio ambiente.

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SE DEFINE LA ECOLOGÍA ERNST HAECKEL

“Entendemos por ecología el conjunto de conocimientos referentes a la economía de la naturaleza, la investigación de todas las relaciones del animal tanto con su medio inorgánico como orgánico, incluyendo sobre todo su relación amistosa y hostil con aquellos animales y plantas con los que se relaciona directa o indirectamente. En una palabra, la ecología es el estudio de todas las complejas interrelaciones a las que Darwin se refería como las condiciones de la lucha por la existencia”.

SE DEFINE LA ECOLOGÍA ERNST HAECKEL

“La ciencia de la ecología, a menudo considerada equivocadamente como «biología» en un sentido restringido, constituye desde hace tiempo la esencia de lo que generalmente se denomina «historia natural». Como se ve claramente por las numerosas historias naturales populares, tanto antiguas como modernas, este tema ha evolucionado en íntima relación con la zoología sistemática. En la historia natural se ha tratado la ecología de los animales con bastante inexactitud; de todos modos, la historia natural ha tenido el mérito de mantener vivo un amplio interés por la zoología”

EL VIAJE DEL CHALLENGER

Luego de unas prometedoras expediciones en el Lightning y del Porcupine, Charles Thomson consigue el apoyo para equipar y zarpar con el Challenger.

EL VIAJE DEL CHALLENGER

El barco poseía un laboratorio de biología y química en su interior

EL VIAJE DEL CHALLENGER

Su viaje de cuatro años (1872-1876) reunió una gran cantidad de información sobre biodiversidad marina, a diferentes profundidades y temperaturas

EL VIAJE DEL CHALLENGER

Las muestras fueron colectadas con la ayuda de un equipo ideado por el químico Buchanan y un conjunto de redes de diferentes diámetros

EL VIAJE DEL CHALLENGER

Al regreso de la expedición empezó la monumental tarea de acumular datos entre otros la identificación de 4717 nuevas especies.

EL MUNDO DE LAS PLANTAS EUGEN WARMING

En su obra “Ecología de las plantas” (1895) describe las relaciones de estos organismos con la luz, temperatura, humedad, nutrientes, minerales, etc.

EL MUNDO DE LAS PLANTAS ANDREAS SCHIMPER

Consideró que los bosques, praderas y desiertos dependían de la cantidad y distribución de la precipitación, de la humedad atmosférica y del movimiento del aire.

EL MUNDO DE LAS PLANTAS ANDREAS SCHIMPER

En su obra “La geografía de las plantas” define a las comunidades de plantas que reflejan la humedad general, los regímenes de temperatura y las condiciones de suelo de una región como formaciones climáticas o edáficas

EL MUNDO DE LOS ANIMALES ALFRED RUSSEL WALLACE

Luego de sus viajes por el Amazonas y las Islas Malayas publica en 1876 “La distribución geográfica de los animales” dando cuenta de fronteras naturales entre las especies.

NUEVOS CONCEPTOS KARL MOBIUS

Estudioso de un arrecife de ostras, establece el concepto de Biocenosis como una comunidad de seres vivientes que habitan en un lugar determinado.

NUEVOS APORTES LOUIS PASTEUR

En su búsqueda de aislar diversos agentes patógenos L. Pasteur logra determinar lo que hoy llamamos factores limitantes, asimismo describe diversas epidemias en animales y humanos.

LA CONSERVACIÓN

En 1863 un grupo de artistas de la escuela de Berbizan creó las denominadas “series artísticas naturales”, como el bosque de Fontainebleau

LA CONSERVACIÓN

A partir de 1864 se crean las primeras reservas nacionales de Estados Unidos

EL ESTUDIO DE LAS POBLACIONES VITO VOLTERRA

Estudió las relaciones depredador-presa, tanto en los ambientes naturales como en la actividad humana (por ejemplo, en el caso de la pesca excesiva). Sus estudios fueron complementados por Alfred Lotka.

MAS CONCEPTOS NUEVOS

Los experimentos de Gause con el Paramecium ayudan a comprender el principio de exclusión competitiva y fortalece el concepto de Nicho Ecológico que describe las funciones y asociaciones de una especie determinada en la comunidad de la cual forma parte, es decir la manera en que un organismo establece interacciones con todos los factores bióticos y abióticos de su ambiente.

MAS CONCEPTOS NUEVOS

El introductor del término ecosistema fue Tansley en 1935. Él mismo lo definió como "unidad básica de la naturaleza", integrada por un sistema completo, compuesto por el conjunto de organismos y factores físicos que forman el ambiente “Es la idea de avance hacia el equilibrio, el cual quizá nunca se alcanza, pero al que se hace un acercamiento siempre que los factores que operan son constantes y estables por un periodo lo suficientemente largo”.

Las interrelaciones de los organismos con su medio ambiente tanto orgánico como inorgánico

Odum E. (1997)

Haeckel, (1869)

Es el estudio de la estructura y función de la naturaleza

Estudio de las interacciones que determinan la distribución, abundancia, número y organización de los organismos en los ecosistemas.

Smith,R. y Smith, T. (2001)

Es el estudio de la economía de la naturaleza

Tercera década del siglo XX

Relaciones con otras ciencias (Odum) Horizontalmente = divisiones básicas Verticalmente = divisiones taxonómicas

Ecología de sistemas

Ecología química

Fisiología Genética

Geología

ECOLOGÍA Hidrología

Bioquímica

Ciencias de la atmósfera

Comportamiento

Ecología de poblaciones Ecología evolutiva

Ecología del comportamiento

ECOLOGÍA Interacciones de los organismos tanto con el mundo físico como con los miembros de su misma especie y con los de las demás especies

Es el estudio científico de las relaciones entre los organismos y el ambiente

Incluye no solo las condiciones físicas, sino también las condiciones biológicas en que vive un organismo

Los ecólogos tienen básicamente dos métodos de estudio... AUTOECOLOGÍA

El estudio de especies individuales en sus múltiples relaciones con el medio ambiente

SINECOLOGÍA

El estudio de comunidades, es decir ambientes individuales y las relaciones entre las especies que viven allí.

Delimitaciones  Niveles de organización

Delimitaciones – niveles de organización El concepto de ECOSISTEMA aparece con…

Tansley (1935) Lindeman (1941)

Lo concibe desde los intercambios de energía, atendiendo a la necesidad de conceptos que vinculen diversos organismos a sus ambientes físicos.

Delimitaciones – niveles de organización A escala global la TIERRA es un único ECOSISTEMA

Los ecosistemas de la Tierra forman el ecosistema planetario o BIÓSFERA

Delimitaciones - hábitat Hábitat Ejemplos

Limnología (de agua dulce)

Ecología marina

Ecología terrestre

Delimitaciones - aplicación Aplicación. Ej.,,.

Ecología de los recursos naturales

contaminación

ecología humana

Delimitaciones

Taxonomía

Ecología microbiana

Ecología de insectos

Ecología de malezas

Los organismos y su ambiente ¿Qué actúa sobre los individuos?

 La Selección natural (Charles Darwin, 1859)

 Recombinaciones  Mutaciones

Los organismos y su ambiente • Los

individuos que constituyen una población (de una especie) NO SON IDENTICOS; muestran variaciones, a veces muy reducidas, en tamaño, tasa de desarrollo, respuesta a la temperatura, etc.

• Por lo menos una parte de esa variación es HEREDITARIA. • Todas las poblaciones tienen la potencialidad de poblar la Tierra. • Los distintos individuos dejan un número diferente de descendientes.

• El

Número de descendientes depende, en gran medida, de la interacción individuo – ambiente.

Los organismos y su ambiente

EFICACIA BIOLOGICA ES LA CONTRIBUCION PROPORCIONAL DE LOS INDIVIDUOS A LAS GENERACIONES FUTURAS

La selección natural No conduce a la evolución de individuos perfectos, sino a los más aptos de entre los individuos existentes; es decir los organismos se ajustan al ambiente siendo los más aptos existentes

Los organismos y su ambiente Factores históricos Movimiento de las masas de tierra

Deriva continental

Cambios climáticos Centros de distribución aislados

Islas

Aislamiento reproductivo

Los organismos y su ambiente ¿¿¿¿Cómo selecciona el ambiente???? Por la variabilidad entre individuos Consecuencias Selección direccional: se favorecen los fenotipos de uno de los extremos.

selección estabilizadora: los fenotipos intermedios tienen más éxito reproductivo. Selección disruptiva: se favorecen los fenotipos extremos.

ECOTIPO = es una subpoblación de una especie.

Factores: condiciones y recursos

Factores ambientales aquellos que condicionan la distribución y abundancia de las especies: abióticos y bióticos.

Se debe conocer

La historia de la especie. Los recursos que necesita. Las tasas individuales de nacimiento, muerte, migración, etc. Las interacciones. Los efectos de las condiciones ambientales.

Factores: condiciones y recursos. Condición un factor ambiental abiótico que varía en el espacio y el tiempo, y al que los organismos responden de modo diferente, y que puede ser afectado por otros organismos. Ej. Temperatura (tiempo fisiológico), humedad relativa, pH, naturaleza física del sustrato, contaminantes, etc.

Recurso es la materia que constituye el cuerpo de un organismo, la energía que interviene en sus actividades y los lugares o espacios en los que pasan sus ciclos vitales; en definitiva, es todo lo que necesita para cumplir su ciclo vital. Ej. radiación, moléculas inorgánicas, agua, oxígeno, dedicación de recursos a producir defensas, espacio, etc.

Regulador factor que incide en la naturaleza y velocidad de la utilización de los recursos Ej. Temperatura

Ciclos Biogeoquímicos. Incluyen a los componentes bióticos y abióticos de los ecosistemas. La disponibilidad de recursos es función de los ciclos de los materiales o biogeoquímicos.

Dos tipos: atmosféricos y sedimentarios.

Todas las imágenes fueron utilizadas con fines didácticos