ECOLOGIA Y MEDIO
AMBIENTE
BLOQUE 1. CONOCIMIENTOS BÁSICOS DE ECOLOGÍA
Tema
2
Factores
Ambientales
Conoce
y describe los factores bióticos y abióticos del ambiente.
Como
ya vimos, el ambiente y los seres vivos están en una mutua relación: el
ambiente influye sobre los seres vivos y estos influyen sobre el ambiente y
otros seres vivos. A esto se le conoce como factores o condicionantes
ambientales. Estos factores determinan las adaptaciones, la gran variedad
de especies de plantas y animales, y la distribución de los seres vivos sobre
la Tierra.
Distingue
la estructura del ambiente
Los
factores ambientales se clasifican en abióticos (no vivos) y bioticos (vivos).
Veamos con más detalle esta clasificacion.
Factores abióticos
Son
los aspectos quimicos y fisicos que afectan a los seres vivos. Los factores
abioticos físicos pueden ser: luz solar, temperatura, altitud, latitud, clima;
mientras que los principales factores abióticos quimicos son el suelo, el
oxigeno y el dióxido de carbono. Se les conoce como abioticos ya que aqui no
hay intervencion de ningun ser vivo.
Desde
el punto de vista de los humanos, el suelo queda entre 1.0 y 1.8 m bajo el
nivel de los ojos, y abarca lo que sucede dentro de un área cercana a una
hectárea. Sera que los animales de otras formas, tamaños y modos de viajar
tienen otros puntos de vista? Si así fuera, ¿cuales serian las consecuencias de
esto?
Desarrolla
competencias. Actividad grupal.
¿Cómo perciben el ambiente los
diferentes animales?
I.
Organícense en equipos de tres a cinco integrantes.
Para cada equipo, el maestro asignará un punto en el patio de la escuela que
presente varios componentes a escala pequeña (por ejemplo, con pasto, granos de
arena, piedras pequeñas, hojas caídas de arbustos) e insertará un palito
verticalmente en el suelo. Cada miembro del equipo deberá dibujar un mapa del
paisaje a la escala de un animal, centrado en el palito y mirando de arriba
hacia abajo.
II.
Todos los mapas deberán ser del mismo tamaño en la
hoja (aproximadamente de 20 × 20 cm). Los animales y sus escalas son: el
pulgón, cuyo ámbito es el cuadrado de 2 × 2 cm centrado en el palito; la
hormiga, 20 × 20 cm; el ratón, 2 × 2 m; el gorrión, 20 × 20 m; la paloma, 200 ×
200 m; y el cóndor andino, 2 × 2 km. Al completar los mapas, los miembros del equipo
discutan los resultados y comparen los puntos de vista.
III.
El maestro deberá guiar una discusión basándose en
las siguientes preguntas:
1.
¿De
qué manera cambian los rasgos predominantes del paisaje cuando se cambia la
escala?
2.
¿Divisan
el pulgón o el cóndor alguno de los rasgos predominantes de los paisajes de los
otros animales? ¿Cuáles?
3.
Para
poder cubrir cierta distancia del patio en línea recta, ¿cuál animal terrestre
realmente tiene que caminar la mayor distancia? ¿Por qué?
4.
Pasando
desde la escala del pulgón hacia arriba, ¿en cuál escala aparecen los elementos
hechos por nosotros, los seres humanos, como los rasgos predominantes del
paisaje?
5.
Aumentando
la escala, ¿se alcanza otra escala más gruesa en que los rastros de los seres
humanos dejen de predominar y donde a su vez predominen otros rasgos no
humanos?
La
energia solar, manifestada como calor o temperatura, es probablemente el factor
que mas influencia tiene sobre los seres vivos, ya que es causa del desarrollo
de adaptaciones fisicas y de conducta, asi como de preferencias por ciertos
habitats donde predomine una temperatura determinada. Las adaptaciones fisicas
pueden incluir cantidad de pelaje en animales o la presencia de espinas en vez
de hojas en las plantas que habitan los desiertos.
En
lo que se refiere a las adaptaciones de conducta, podemos mencionar la
hibernacion,
la estivacion y la diapausa:
Hibernación. Es
una respuesta a las bajas temperaturas del invierno. El organismo guarda desde
dias antes una reserva de grasa que le permite permanecer varias semanas sin
alimento. Ademas, se presenta una disminución del ritmo cardiaco, del numero de
respiraciones y de la temperatura; esta ultima desciende tanto que, al tacto,
la piel se siente fria. Esto lo podemos ver en animales como osos, ardillas, sapos,
tortugas, etc.
Estivación. Es
la adaptación que
presentan algunos organismos ante las altas temperaturas y las sequias que
pueden presentarse en el verano. Las ranas, los sapos y los caracoles son
ejemplos de animales que recurren a este proceso. Generalmente se esconden en
madrigueras subterraneas, frescas y humedas. Los caracoles, ademas, se
encierran en su concha y evitan asi la evaporacion del agua.
Diapausa. Consiste
en una suspension momentanea del desarrollo de los organismos, como forma de
defensa ante condiciones adversas. Esto suele ocurrir en algunas especies de
peces o en insectos, los cuales pueden, por ejemplo, retrasar varios dias el
momento en que salen del huevo.
Por
otro lado, tambien algunas especies animales, como ballenas, peces, mariposas o
aves, efectuan migraciones hacia zonas geográficas que presenten temperaturas
mas adecuadas a sus necesidades. Generalmente estas migraciones coinciden con
los cambios de estación y son ciclicas, es decir que los animales regresan
periodicamente a los sitios donde prefieren anidar, criar, aparearse, etc.
La
luz solar, directa o indirectamente, es la principal fuente de energia de todos
los seres vivos. A traves de la fotosintesis, los organismos autótrofos (plantas,
algas, algunas bacterias) son capaces de transformar la energia luminosa en
energia quimica, que se almacena como carbohidratos y lipidos, los cuales son
consumidos por los organismos heterotrofos (animales, hongos) para, a su vez, obtener
energia. Debido a esto, la luz solar es indispensable para la existencia de la
vida; pero ademas, la luz es un factor que influye en los ciclos vitales de los
organismos.
Asi,
lo que se conoce como fotoperiodo o cantidad de luz que recibe una zona
geografica en particular, y que depende de la cercania al ecuador, determina en
gran medida el tipo de plantas y animales que predominan en dicha region.
La
luz determina tambien un hecho cotidiano: la existencia del dia y la noche.
Este fenomeno trae consigo diferencias entre los habitos de los animales
diurnos y nocturnos. En los animales capaces de distinguir los colores, estos
desempenan un papel importante en su comportamiento social, alimenticio y
reproductivo.
Los
efectos del viento son basicamente indirectos. La accion mecánica del viento
impide, por ejemplo, que las vegetaciones arboreas se instalen en las cimas,
costas e islas bajas. Otra accion es la de producir desecacion del sustrato por
enfriamiento y evaporacion; asi, los vientos que ascienden en el Ecuador
pierden humedad en forma de lluvia, mientras que los que descienden a los 30°
de latitud Norte y Sur, son los responsables de la existencia de los desiertos
de esas zonas.
La
altitud y la latitud actuan indirectamente al ser factores determinantes del
clima de las regiones (figura 4). Por cada grado de latitud y por cada 100
metros de altitud, la temperatura media anual disminuye 0.5°C. Estos cambios
climaticos determinan la distribucion de los seres vivos en las distintas
regiones del planeta.
El
agua, debido a sus caracteristicas fisicoquimicas, tiene la capacidad de
disolver gran cantidad de sustancias, debido a lo cual es el medio de reaccion
de la mayoria de los procesos metabolicos y el factor indispensable para la
vida. Sin embargo, los seres vivos tienen distintas necesidades de agua: lo que
para unos es óptimo, para otros puede ser excesivo o escaso. El clima determina
la forma en que plantas y animales obtienen y conservan este fluido. Asi, las
plantas de climas secos evitan la perdida de agua mediante la transformacion de
las hojas en espinas, pelos en el enves de las hojas, hojas y tallos suculentos
–es decir, jugosos–, estomas hundidos en la epidermis, etc. Por su parte,
muchos animales tienen la facultad de absorber liquidos o vapor a traves de la piel,
como los insectos, acaros o batracios.
Factores
químicos
El
sustrato es la superficie sobre la cual se establecen los seres vivos, y
en la que llevan a cabo varias funciones, por ejemplo, de nutricion, fijacion,
proteccion, entre otras. Aunque el sustrato tiene importantes efectos mecanicos
sobre los organismos que viven sobre o dentro de el, son de mayor relevancia
sus aspectos quimicos, sobre todo como fuente de minerales y nutrientes para
los organismos fotosinteticos. En los ecosistemas terrestres, el sustrato esta
constituido por el suelo, mientras que en los acuaticos lo forman rocas, grava,
barro o arena.
El
suelo tiene su origen en la erosion de las rocas causada por el agua, el viento,
las raices de los arboles, etc.; y contiene todos los materiales organicos, minerales,
agua y oxigeno que requieren los seres vivos. Ademas de su composicion,
factores como la profundidad, la inclinacion y la granulometría realizan
un papel muy importante sobre el tipo de seres vivos que puedan vivir sobre o
dentro del suelo.
El
oxigeno y el dioxido de carbono son dos sustancias que tienen gran importancia
debido a su relacion con los procesos respiratorios y fotosinteticos. Mediante
la respiracion, los organismos aerobios utilizan oxigeno para obtener energia
de los carbohidratos y desechan dioxido de carbono. Por otro lado, en la
fotosintesis, los organismos fotosinteticos son capaces de elaborar
carbohidratos a partir de dioxido de carbono; en este proceso se elimina
oxigeno. De este modo, la concentracion y la disponibilidad de ambos determinan
la presencia, abundancia y variedad de los seres vivos que habitan en un
ecosistema especifico.
Cuando
nos referimos a los medios acuaticos, existen dos parametros que hacen
referencia a la concentracion y disponibilidad de oxigeno; estos son la demanda
quimica de oxigeno (dqo) y la demanda bioquimica de oxigeno (dbo). Por un lado,
la dqo es la cantidad de oxigeno requerida para desintegrar materiales
no biodegradables presentes en el agua; mientras que, por su parte, la dbo se
refiere a la cantidad de oxigeno necesaria para desintegrar materiales
biodegradables. En general, se puede decir que mientras mas altos sean los
valores de dqo o dbo, hablamos de un agua mas contaminada.
Desarrolla
competencias. Actividad grupal.
En grupos
de tres o cuatro integrantes, escojan una especie de planta que puedan
conseguir fácilmente en su localidad y con la que trabajarán las siguientes semanas.
Cada equipo deberá adquirir cuatro o cinco ejemplares de dicha planta, elegir
un parámetro (riego, horas de luz, temperatura ambiente, ubicación, poda,
fertilización, etc.), hacer variaciones sobre este y registrar procedimientos y
resultados. Comparen los resultados a las 2, 4, 6 y 8 semanas. Recuerden dejar
siempre una planta como control para poder comparar los resultados.
Las
relaciones entre los seres vivos constituyen los principales factores bioticos,
y reciben este nombre ya que dependen de organismos vivos, ya sean microorganismos,
plantas, animales o del ser humano. Los individuos, tanto si pertenecen a la
misma especie como a especies diferentes, ejercen entre si una serie de
influencias. A estas influencias, cuando ocurren entre individuos de una misma
especie, se les denomina factores
intraespecíficos, y cuando se dan entre dos o mas
especies diferentes (ya sea a nivel de poblacion o de individuo) se les llama factores interespecíficos.
Factores intraespecíficos
Al
conjunto de individuos de una misma especie que habita en un mismo lugar se le
conoce como población.
Dentro de dicha poblacion se presentan factores de dos tipos: demograficos y etologicos.
Los factores
demográficos se refieren a la población misma, a
su estructura y sus cambios, por ejemplo, densidad de poblacion, natalidad,
mortalidad, proporcion entre sexos, etc.
Por
otro lado, los factores
etológicos se refieren al comportamiento de los individuos, y entre
ellos se pueden distinguir los siguientes:
Factores dependientes del sexo. Conductas
diferentes entre machos y hembras.
Efecto de grupo. Modificaciones
morfologicas y de conducta condicionadas por la formacion de grupos de
individuos.
Competencia intraespecífica. Se
presenta cuando el tamaño de la poblacion sobrepasa los recursos disponibles.
En estos casos se pueden observar cambios conductuales en los individuos de la
misma poblacion: disminucion de fecundidad, canibalismo, agresividad, etc.
Factores interespecíficos
Los
factores interespecíficos se presentan entre poblaciones de especies distintas,
tanto por contacto fisico directo, como por la modificacion en el ambiente que
pueda ocasionar una poblacion. Estas interacciones pueden ser de tres tipos: competencia,
depredacion y mutualismo. En la competencia
dos especies distintas hacen uso de los mismos recursos, de
modo que tienen que competir entre ellas por conseguirlos.
En
la depredación una
especie se alimenta de la otra, y los cambios en la poblacion de una afecta a
la otra; aqui podemos distinguir tres tipos de organismos: herbivoros (que se alimentan
de plantas), carnivoros (que se alimentan de animales) y desintegradores (que
se alimentan de organismos muertos).
En
el mutualismo una
especie depende de la otra, pero sin alimentarse directamente de ella. Existen
tres tipos de mutualismo:
Parasitismo. Cuando
una especie obtiene beneficio de la otra al tiempo que la perjudica; sin
embargo, aunque se alimente de ella, rara vez llega a causarle la muerte.
Pueden distinguirse dos tipos de parasitos: endoparásitos (organismos que viven dentro de otro)
y ectoparásitos (organismos
que viven sobre otro).
Comensalismo. Cuando
una especie obtiene alimento a través de la otra, pero sin perjudicarla. Segun
la forma en que se relacionen estas especies, encontramos tres tipos de
comensalismo: epibiosis,
cuando una especie usa a otra como sustrato; tanatocresis, cuando un individuo aprovecha los
restos de otro; y lestobiosis,
cuando especies de pequenos insectos coloniales se situan en el interior de los
nidos de otras especies de mayor tamano con el fin de alimentarse.
Simbiosis. Las
dos especies relacionadas se benefician mutuamente, al grado de que la relacion
puede llegar a ser vital, como en el caso del liquen –que es la asociacion de
un hongo y un alga–, o del tiburon y la remora, donde el tiburon ofrece protección
y alimento a la remora, y la remora libra al tiburon de microorganismos y parasitos
que puedan hacerle daño.
Desarrolla
competencias. Actividad individual.
1.
Investiga
cómo puedes medir o determinar los factores abióticos de tu comunidad.
2.
Elabora
un registro de la variación diaria o semanal de los siguientes factores.
Compara y comenta tus resultados con el resto de tus compañeros.
a. Humedad relativa
b.
Temperaturas máxima y mínima
c. Precipitación pluvial
Desarrolla competencias. Actividad
individual.
Elabora en
tu cuaderno un mapa mental que incluya los siguientes conceptos y otros que tú creas
convenientes, relacionados correctamente: altitud, comensalismo, competencia,
dbo, depredación, dióxido de carbono, dqo, factores abióticos, factores
ambientales, factores bióticos, factores demográficos, factores etológicos,
factores físicos, factores interespecíficos, factores intraespecíficos, factores
químicos, humedad, latitud, luz solar, mutualismo, oxígeno, parasitismo, simbiosis,
suelo, temperatura. Recuerda agregar colores y al menos veinte dibujos.
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