Ecología

30. CONSERVACIÓN DE LA NATURALEZA

2009-02-25T19:00:35+00:00

El hombre es una especie biológica componente de la biosfera y como tal sujeta a las mismas regularidades de las demás.

Pensando en los valores humanos, a la consideración de "el hombre es un mono, pero es el único que sabe qué clase de mono es" podriamos añadir que sería interesante que conociera también las leyes ecológicas, y le será difícil de lograr si no se preocupa de conservar los ecosistemas naturales. Gran parte de ellos se han formado durante años de evolución, de manera que su destrucción podría ser cosa de momentos, pero su recuperación tardaría tanto que serían prácticamente irrecuperables. El valor cientifico de la conservación es cada vez más defendido en la mayoría de los países. La Naturaleza no es algo puesto para nuestro servicio y dilapidación, sino que se rige por unas reglas. Una explotación demasiada intensa, sin tener en cuenta los mecanismos cibernéticos, ha conducido a la extinción de muchas especies. La denominada "limpieza del bosque" o destrucción del estrato arbustivo con las "buenas intenciones" de evitar incendios o de mitigar la competencia poe el agua, lleva aparejada la erosión del suelo, el cual es indispensable para el crecimiento de los árboles; la tierra fértil desaparece y el agua de lluvia se retiene mucho menos.

El hombre ha pasado de unas interrelaciones locales, con una parte pequeña de la biosfera, a unas interrelaciones totales. La estrategia del hombre ha cambiado y debe cambiar ineludiblemente, y lo ha hecho de la misma manera que cambia con el tiempo la de otros organismos en la sucesión. Va pasando de una fase de expansión y despilfarro a una fase de eficiencia.

La conservación tiene como objetivo fundamental pasar de la posición "lo importante es obtener un máximo rendimiento hoy" a la actitud de obtener un beneficio continuado a largo plazo.

El hombre está evolucionando, sobre todo su comportamiento y cultura, pero no debe actuar más rápidamente que su propia evolución y adaptación; por ello le interesa y promueve la conservación.

29. EXPLOTACIÓN Y REGRESIÓN

2008-10-07T04:07:56+00:00

El hombre explota los recursos naturales; es decir, extrae elementos de la corteza del planeta o de sus ecosistemas. Esta explotación conduce a una regresión, una marcha atrás del ecosistema, y lo transforma en un ecosistema más simple, menos organizado.

Los únicos ecosistemas explotables son aquellos que, están sometidos a condiciones de clima fluctuantes y tienen por ello un exceso de producción; están compuestos de especies de crecimiento rárpido, con poca biomasa y elevada producción.

En áreas ya poco productivas de por sí, incluso pequeñas alteraciones suelen producir cambios irreversibles.

La explotación ha ido aumentando con el transcurso del tiempo. El hombre nómada, que se trasladaba a explotar nuevas áreas cuando ya había sobreexplotado las anteriores, se había transformado en el agricultor que trasladaba los víveres, y luego en el comerciante, dependiendo cada vez de áreas más extensas. El hombre de hoy ha pasado a depender de una explotación global de toda la biosfera y ha hecho del transporte uno de los más importantes procesos de la misma. El transporte además de consumir energía, impide el reciclaje de las sustancias minerales, puesto que desaparecen de su lugar de origen. Después del consumo humano, quedan grandes cantidades de basura con las que no se sabe que haccer, y el costo para deshacerse de ellas es cada día más elevado. El hombre destruye también el equilibrio en el lugar donde vierte y concentra tales deshechos.

28. EL HOMBRE EN LA BIOSFERA

2009-10-24T02:02:41+00:00

El hombre no es más que una de las especies que pueblan la biosfera; sin embrago, sus características hacen que su impacto en la misma sea mayor que el causado por cualquier otra especie. Est impacto proviene de dos hechos: el aumento de población y el consumo ezagerado de energía característico de la especie humana.

La Humanidad tardó miles de años en alcanzar la cifra de mil millones de habitantes, solo en cien años se había duplicado esa cifra, y en estos momentos la población mundial se aproxima a los cuatro mil millones de habitantes, de seguir a tal ritmo de crecimiento, este número se duplicará en trenta y cinco años. Este crecimiento ha venido acompañado de un aumento en la vida media de la población que hace que el hombre viva mucho más allá de su período reproductor.

Más espectacular ha sido el incremento del consumo de energía. Para mantener su metabolismo un hombre gasta por término medio unos 150 vatios, que obtiene a partir de los alimentos que toma. Esta cantidad ha permanecido igual a lo largo del tiempo. Sin embargo, estos 150 vatios suponen solo el 7.5% de la energía que consume un hombre por término medio.

El hombre consume también una gran cantidad de energía que se conoce con el nombre de exosomática. El crecimiento en el consumo de este tipo de energía ha sido espectacular en los últimos años.

En un 90%, el hombre obtiene esta energía que necesita de los combustibles fósiles.

Nos encontramos con que la biomasa humana supone solo un 1/200.000 de la biomasa terrestre, pero su gran consumo energético es tal, que está afectando al equilibrio de toda la biosfera.

27. TENDENCIAS EN LA SUCESIÓN

2009-10-23T17:21:54+00:00

Dentro de un ecosistema, la sucesión tiende hacia una capitalización de la biomasa. Este aumento tiene un límite impuesto por los recursos existentes, en los primeros momentos del desarrollo se produce una proliferación de especies "oportunistas" que consumen mucha energía, pero cuando la biomasa crece y los recursos escasean, la competencia favorece a los organismos capaces de subsistir con un menor consumo energético. Se trata entonces de mantener la mayor cantidad de materia organizada con el mínimo gasto. Este cociente entre producción y biomasa es en la actualidad el mejor criterio para describir el estado sucesional que existe en un ecosistema.

La biomasa de un ecosistema está limitada.

Junto con el aumento de biomasa y la disminución de la relación producción/biomasa, el aumento de la diversidad suele ser el tercer atributo de la sucesión. En todos los ecosistemas la sucesión lleva a una segregación de nichos ecológicos, una más fina subdivisión de los recursos y un aumento de los niveles y relaciones tróficas de todos los tipos. El número de especies va en aumento, y las especies dominantes se hacen menos dominantes.

El resultado de la sucesión siempre es el mismo: una tendencia a que el flujo de energía sea menor en el interior del ecosistemas, que este flujo se realice con más pasos y que el reciclado de los materiales tenga lugar prácticamente en el interior de los organismos, sin apenas circular por medio circundante.

26. CAMBIOS QUE PRODUCE EL TIEMPO EN LOS ECOSISTEMAS

2009-10-28T21:33:47+00:00

Los ecosistemas varían con el tiempo tendiendo a hacerse cada vez más complejos mediante un proceso que se conoce como sucesión.

El concepto de sucesión proviene del antiguo, pero es a principios de este siglo cuando dicho proceso queda totalmente establecido gracias a los estudios sobre comunidades vegetales llevados a cabo por Cowles y Clements.

Existen ejemplos de sucesión fácilmente observables. En todos los casos, unas comunidades van siendo sustituidas por otras en un proceso que al principio se desarrolla de forma muy rápida para ir haciéndose paulatinamente más lento hasta llegar a una organización que varía ya de un modo casi imperceptible.

En un primer momento, la sucesión se interpretó como una serie de etapas discontinuas, de tal forma que, en cada una de ellas, los propios organismos cambiaban el ambiente determinado establecimiento de los siguientes, produciendose así la transformación en etapas sucesivas que se denominaron relevos. Este tipo de proceso no es del todo general.

Las investigaciones actuales se desarrollan fundamentalmente desde dos puntos de vista:

*uno se preocupa del mecanismo o proceso competitivo que lleva a la sustitución de una especie por otra.(Horne)

*otro, más filosófico, se dedica al estudio de las direcciones y tendencias que sigue este proceso.

En general, las especies pioneras, propias de las primeras etapas de sucesión, son especies con estrategia de la r, adaptadas a colonizar ambientes vacíos o zonas de condiciones fluctuantes. Luego, a medida que el ecosistema se hace más organizado, cambian de estrategia o son sustituidas por otras especies, de tal forma que en las últimas etapas de la sucesión, el ecosistema está formado fundamentalmente por especies cuya estrategia se acerca mucho más al tipo de la K.

25. DIVERSIDAD Y ORGANIZACIÓN

2009-11-28T07:03:25+00:00

Consideremos los elementos básicos de los ecosistemas, materia y energía. A ellos debe añadirse la organización, puesto que los ecosistemas tienen una masa material o biomasa que se mantiene y renueva con un flujo de energía con lo que el sistema tiene una cierta complejidad y organización.

Se puede observar facilmente que unos ecosistemas tienen un grado de organización mayor que otros. Un ecosistema muy organizado posee muchas más interrelaciones entre sus elementos y tiene una capacidad de control y regulación de sí mismo mucho mayor que un sistema simple. De este modo, un sistema muy organizado varía poco en el tiempo, mientras que un sistema simple varía mucho en el tiempo.

La organización de los ecosistemas se mide con los índices de diversidad. Un primer índice de diversidad es "la riqueza de especies", el número de especies que hay en un ecosistema. Un ecosistema con muchas especies está mucho más organizado que otro con pocas especies, puesto que se pueden establecer muchos más tipos de conexiones. La riqueza de especies aumenta del polo al ecuador. También a nivel local el número de especies varía.

Ecosistemas con un mismo número de especies difieren a menudo en otra característica: algunos contienen unas pocas especies muy abundantes, siendo raras todas las demás, mientras que otras no constan de especies muy abundantes, sino de una mayoría de especies de abundancia intermedia. Las importancias relativas de las especies varían de unos ecosistemas a otros. En los ecosistemas con individuos más repartidos entre las especies, adquirirán importancia, y aparecerán más tipos de conexiones diferentes que en los ecosistemas en los que los individuos son todos de una misma o de unas pocas especies, y las únicas conexiones importantes serán las de estas especies.

Los índices de diversidad más usados son los que combinan las dos cosas: el número de especies y las diferencias en las importancias relativas de estas especies. La diversidad es mayor si hay más especies y si sus abundancias son más parecidas.

24. LAS ESTRATEGIAS DE LAS ESPECIES

2009-09-07T00:03:38+00:00

El resultado de la competencia entre especies depende más del número máximo de individuos que permite el ambiente (K) en el que se desarrolla la especie que de la tasa de aumento de la población (r). Sin embargo, en situaiones inmediatas a un cambio, el valor de r es decisivo, ya que permite la pronta ocupación del ambiente. Este tipo de estrategia es igualmente útil para aquellas especies que sufren una fuerte explotación exterior y no han desarrollado sus defensas para compensarla.

A las especies que se reproducen rápidamente para utilizar los recursos del medio antees de que lo hagan los competidores, o están sometidas a una fuerte explotación y son capaces de reponer rápidamente las pérdidas y, por otra parte, tienen una gran capacidad de dispersión para llegar a biotopos vacíos, se les ha dado en llamar estrategas de la r. Son individuos que basan su supervivencia en multiplicarse para compensar las pérdidas que sufren al no estar adaptados al ambiente.

Frente al grupo anterior estarían las especies denominadas estrategas de la K, que son capaces de competir en ambientes ya poblados. Su estrategia se basa en este caso en disminuir la mortalidad, desarrollando defensas frente a los depredadores y mejorando la capacidad de mantener en su poder alguna parte del ecosistema, esforzándose por obtener la máxima cantidad posible de energía en ese espacio. Son estos los típicos pobladores de zonas muy estables en donde las poblaciones flutúan poco y se mantienen próximas a la capacidad máxima de individuos que admite ese ecosistema. Aqui ya no es ventajoso tener una alta tasa de nacimientos, sino desarrollar determinadas adaptaciones que permitan que el máximo número posible de individuos nacidos llegue al estado adulto para poder reproducirse de nuevo.

En la Naturaleza las cosas son de difícil clasificación, y raramente nos encontramos con características claras y extremas de K o r, sino con combinaciones intermedias que se aproximan más o menos a uno de los extremos. Incluso la especie humana puede también ordenarse según un r-K, estando hacia el extremo de la r los paises subdesarrollados y más próximos a la K los desarrollados. En la Naturaleza, el hombre ha favorecido en su propio beneficio especies que tienden a mantener una estrategia de la r, que son las únicas que admiten intenda explotación. Cuando se han intentado explotar especies que mantenían una estrategia próxima a la K, se las ha puesto en poco tiempo al borde de la extinción, pues no han podido suplir el número de ejemplares desaparecidos.

23. RADIACIÓN ADAPTATIVA

2007-11-06T06:53:14+00:00

Las islas separadas del resto de las tierras por barreras importantes han constituido lugares de experimentación natural de gran importancia en la resolución de problemas ecológicos. Ha sido en las islas donde se ha observado la gran potencialidad genética de las especies. Aquí los inmigrantes, sin casi competidores, amplían su nicho ecológico inmediatamente, y si encuentran otras combinacionesde especies distintas a las del continente cambian simplemente el nicho

Uno de los fenómenos que más ha llamado la atención en el estudio de las islas es el de la radiación adaptativa, que tiene su máximo exponente en los archipielagos. Si una especie llega a un área donde está vacante una serie de nichos, y este área presenta barreras que restringen el flujo de genes, se produce una diversisdad de caracteres cuyo resultado es la especiación. Cuando estas especies concurren de nuevo en un mismo lugar, las diferencias se refuerzan debido a la competencia, y nos encontramos con un grupo de especies congenéricas o muy relacionadas entre sí ocupando los distintos nichos de un área pobre en competidores de otros grupos taxonomáticos.

Las islas son conocidas como conservadoreas de grupos arcaicos que han perdido algunos de los saltos evolutivos, y donde la evolución ha ido en sentido de producir solo una radiación adaptativa d elos grupos por los cuales habían sido colonizadas.

Considerando escalas de tiempo pequeñas e islas no muy alejadas del continente, Robert MacArthur y Edward Wilson elaboraron la teoría insular, cuya idea básica es que el número de especies que habitan en una isla tiende siempre a ser el mismo porque existe un equilibrio dinámico, de tal manera que las extinciones de especies en las islas, están compensadas por las nuevas emigraciones procedentes del continente o de las otras islas. El número de especies de una isla depende del tamaño y heterogeneidad de dicha isla.Esta teoría ha sido apoyada por situaciones naturales basicamente de tres tipos.

- Un primer tipo es el estudio del avance hacia el equilibrio en las islas vacías.

- Un segundo tipo de situación es la de las islas sobresaturadas, cuyo número de especies va disminuyendo.

- La tercera aproximación se basa en el cálculo de tasas de extinción e inmigración en islas cuyos biotas han sido descritos en sitios sucesivos.

22. LA COMPETENCIA, MOTOR DE LA EVOLUCIÓN

2007-11-06T06:52:25+00:00

Son numerosos los ejemplos de especies afines que se excluyen en el espacio o se suceden en el tiempo, prueba clara de la competencia, cuya teoría sugiere que, cuanto más similares son las especies, menor es su superposición geográfica o de hábitat y más vulnerable es su coexistencia en la zona de superposición.

Esta competencia conduce a la segregación ecológica; esto es, la diferenciación de nichos que permitan una coexistencia.

Además de esta diferencia de hábitats, la competencia puede dar lugar a modificaciones más amplias, que incluso alcanzan a aspectos morfológicos que no aparecen en esas mismas especies cuando no proceden de zonas en las que no coexisten con las mismas especies afines. Este fenómeno, conocido con el nombre de desplazamiento de caracteres, puede producirse incluso en el seno de una misma especie en un sentido o en otro, según sean los competidores con los que hay que repartir los recursos. El caso es que, para que coexistan las especies han de ser diferentes, y el grado que han de tener estas diferencias es lo que más preocupa a los ecológos.Trabajos de varios autores han conseguido, por ejemplo, demostrar que la longitud de las piezas tróficas difieren en una porción no inferior a 1.3 en especies relacionadas que coexisten, factores de crecimiento que también advierten la totalidad del organismo. El desplazamiento de caracteres lleva a secuencias en que cada es pecie es 1.3 veces mayor, o lo que es lo mismo, pesa el doble que la anterior.

La explicaciones de esas diferencias en las piezas bucales refleja una especialización en cuanto a la obtención de alimentos, ya que si cada especie no tendiera a ser más eficaz que las otras, no existiría la presión de selección que favoreciera dichas diferencias. De esta forma, cada especie tiene un óptimo adaptativo que le permite guardar una distancia regular con respecto a otras especies afines con las que convive.

La existencia de la división de recursos entre especies relacionadas coexistentese es un hecho tan frecuente que pone de manifieesto la importancia de la competencia en los medios naturales. La competencia actúa minimizando la amplitud y superposición de los nichos ecológicos, pudiéndose considerar como un factor evolutivo que lleva a la diversificación de las especies aumentando la complejidad de los ecosistemas.

21. LA DIVISIÓN DEL ESPACIO ECOLÓGICO

2009-12-01T01:10:18+00:00

Las diferencias morfológicas entre las especies con diferencias ecológicas o del medidor circundante han sido el centro de interés del taxómono y del ecólogo y se intentó adscribir cada especie diferente a determinado lugar del ambiente: a un nicho aclimatado. Comparando dos ecosistemas similares en zonas muy alejadas, siempre se podría encontrar para cada organismo de uno de ellos otro en el otro ecosistema, que podría pertenecer a un grupo taxonómico muy distinto, pero que era su "equivalente ecológico". En muchos casos se presentaba una convergencia morfológica sorprendente. Esto llevó a la consideración de que cada especie desarrolla una función particular, un modus vivendi , con unas adaptaciones morfológicas, y para ello se repite en cada ecosistema lo que podría corresponder al concepto denominado nicho ecológico.

La historia de las ideas básicas sobre el nicho ecológico empieza con Darwin. El resultado de estos estudios demuestra la existencia de una distribución en dos hábitats diferentes, de manera que donde se encuentra una no está la otra. A partir de estos resultados Darwin concluye que la posibilidad de coexistencia entre especies más próximas debe ser baja.

Grinell también en un estudio sobre aves, acuña la palabra "nicho" para designar el lugar físico o hábitat que ocupan las diferentes especies dependientes de unos factores físico-químicos y biológicos, y añade que dos especies similares no pueden ocupar el mismo nicho por mucho tiempo. C. Elton definió el mismo término y además pone énfasis en la función o posición del organismo en la comunidad, interesado por la sorprendente conincidencia de los equivalentes ecológicos en los cinco continentes.

Sin embargo, todo ello no tuvo la menor resonancia hasta que se difundieron los desarrollos matemáticos que. a través de postulados razonables, llevan a a la conclución de que dos especies que utilicen un recurso común no infinito se excluyen, teoria que posteriormente fue comprobada por Gause. Fue entonces cuando las ideas sobre el nicho ecológico adquirieron interés.

Al intentar explicar los ejemplos que parecían no ajustarse a la regla de exclusión dio lugar a un desarrollo teórico importante. E. Hutchison define el nicho ecológico como un hiperespacio en el que cada una de las coordenadas corresponde a una variable importante en la vida de la especie. Cada punto del hiperespacio corresponde a un conjunto de valores de las variables que permite la existencia del organismo, y este punto sería el nicho potencial de la especie. La coexistencia de dos especies requiere que una parte de aquel espacio ecológico ocupado por una especie sea inaccesible a las demás. Cuando hay varias especies en un mismo lugar, cada una tendrá un nicho real o utilizado que corresponderá a un hiperescpacio mucho menor que el del nicho potencial, y según el principio de exclusión, la tendencia derá hacia conseguir que haya muy pocos puntos de cada uno de esos hiperespacios utilizados que sean comunes a los otros. Siempre se podrá encontrar alguna variable, alguna dimensión de nicho, en que difieran las especies coexistentes, tal como se ha comprobado en cualquier estudio de campo en el que se ha profundizado en este sentido. Según esta hipótesis, el problema ahora no es saber por qué no vale el principio de exclusión, sino descubrir qué variable o dimensiones separan a las especies.

R. McArthur es, sin duda quien más ha contribuido en los ultimos años al estudio del nicho. Su teoría es para una sola dimensión del nicho, un recurso por el que compiten primariamente una serie de especies, y representa las relaciones: lo que abarca la curva de utilización del recurso para cada una de las especies. Hay dos caracteristicas medibles en estas relaciones: lo que abarca la curva de utilización o amplitud del bicho para esta dimensión y el grado de superposición de dichas curvas o superposición de nichos.