Funcionamiento de los ecosistemas

Los ecosistemas, necesitan un buen funcionamiento, y las proporciones adecuadas entre las especies para su supervivencia. Naturalmente, todos los ecosistemas y sus habitantes, en condiciones naturales, están perfectamente adaptados, a su medio. ​

Los Ecosistemas, y la ecología

Un ecosistema puede ser tan grande como el mar.

Tener el concepto de ecosistema, y de ecología es importante para comprender como funciona la naturaleza. Un ecosistema es, según el diccionario Larousse, es "Una unidad fundamental de estudio de la ecología, constituido por una comunidad viva (factores bióticos), y el medio en el que estos viven (factores abióticos).​El ecosistema, "está formado por una comunidad y sus alrededores físicos".​ Resumiendo, un ecosistema es el lugar en donde vive una comunidad de Seres vivos, a los cuales se les denomina factores bióticos, y el medio en donde viven, también llamado factor abiótico. Como dato adicional, la noción de ecosistema surgio en el XIX, pero, no fue sino hasta la década de los '30, que este término y su significado fue estudiado de forma correcta.​

La ciencia que estudia el funcionamiento de los ecosistemas, y en general de la naturaleza, se llama ecologia. Es una palabra que surge del griego: "eco" (οἷκος) (significa casa), y "logos" (λόγος) (significa estudio, o tratado). ​ El primero en utilizar el término fue Ernst Haeckel (Potsdam, 16 de febrero 1836 - Jena, 9 de agosto de 1919)​ en el siglo XIX;​ exactamente, en el año 1869.​ El Ecosistema, como ya se mencionó, se ve organizado en factores bióticos y factores abióticos. A continuación se dan las definiciones de estos dos componentes.

Véanse también: Factores bióticos, Factores abióticos y Ecologia.

Factores bióticos

Los factores bióticos son los elementos vivos del ecosistema.​ No importa de que especie sea, si es animal, planta, hongo, bacteria, o protozoario, si es unicelular o pluricelular, los factores bióticos son los seres vivos. Todos los seres vivos interactuan entre sí. Como todo en la naturaleza, esto no carece de órden, sino que, antes bien, tiene uno muy especifico. Están organizados con relación a su alimento:

1. Productores. Los productores son los organismos, que con la luz solar, producen su propio alimento. Los productores, son la entrada de energía al ecosistema.​
2. Consumidores. Los consumidores se alimentan de los productores, o de otros consumidores. En esto se puede ver cuando un animal come de una planta (herbivoría), o cuando un depredador se come al herbívoro (Carnivoría). Entre los consumidores, existen varias subclasificaciones.
3. Descomponedores'. Son los que se alimentan de los desperdicios de otros seres vivos, o de sus cadáveres.

Tamién se organizan en diferentes niveles de vida.

Este perro es un individuo, de una sola especie.

Individuo

Es un ser vivo, solo, una unidad independiente.​Un individuo solo puede pertenecer a una especie. Por ejemplo, los zorros rojos (Vulpes vulpes), es de esa especie única.Cuando en un área habitan varios individuos, forman una población

Población

Una población es la agrupación de individuos de una misma especie.,​ que habitan en un area determinada. La agrupación de varios zorros, que viven juntos, y se ayudan mutuamente, forma la población. Hay varias características que pueden describir una población:

• El tamaño y la densidad de la población. El tamaño se refiere al número de individuos en la población; y la densidad, es el número de habitantes en un área, por ejemplo, 30 chiguiros (capibaras) en 1 kilómetro cuadrado(²). Eso se escribe: 30/km². Estos factores, a su vez dependen de otros factores, la natalidad, la mortalidad, y la dispersión.

• La natalidad y la mortalidad, es el número de individuos que nacen, y el que mueren, respectivamente, durante un periodo de tiempo. Cada una de estas tiene diferentes causas. Por ejemplo, la mortalidad puede aumentar si hay alguna enfermedad, o si los individuos son avanzados de edad.
• La dispersión es el movimiento de individuos en diferentes poblaciones. Se denomina emigración a la salida de individuos de una población, e inmigración, al ingreso.

• La distribución espacial. Es la forma como los individuos ocupan su espacio. Existen tres formas de distribución espacial:

• 
  En la distribución aleatoria, el individuo ocupa cualquier punto. Por ejemplo, en los bosques tropicales, los árboles se distribuyen en cualquier punto.
• 
  En la distribución homogénea, los individuos están a casi igual distancia los unos que los otros, como las plantas en los desiertos.
• 
  En la distribución agrupada, los individuos se agrupan unos con otros, como los hongos, que se apiñan en un tronco de árbol.

Comunidad

Una comunidad puede vivir en un río, y aun los organismos mas pequeños son parte de la comunidad

Es el conjunto de poblaciones en el ambiente, que interactuan entre sí. Es también llamada comunidad biótica Entre estos hay depredación, parasitismo, y otros tipos de relación, que pueden resultar beneficiosas para ambos individuos, o buena para uno, y malo para el otro.​Por ejemplo, una comunidad puede estar compuesta por Plantas(autótrofos), venados(consumidores primarios), pumas(consumidores secundarios), buitres(descomponedores), y otras clases de seres vivos, que interactúan entre sí para conseguir energía, protección, pareja, y otras cosas.En una comunidad, todos los individuos, tienen una labor importante. Ejemplo de esto, es que cuando las acciones antrópicas(las acciones que los seres humanos hacemos sobre los ecosistemas),​ afectan en mucho a una comunidad. La tala de bosques indiscriminadamente, puede cambiar totalmente un paisaje, comvirtiendolo en una infertil llanura, propensa a deslizamientos, y, la eliminación de ciertos organismos descomponedores, por ejemplo, la eliminación de unos buitres en una ciudad para que esta se vea mejor, puede traer enormes cambios a un ecosistema cercano. Un ejemplo real, es, cuando se talan bosques o selvas indiscriminadamente, causando que las especies endémicas, que pueden tener enfermedades zonoticas, infecten a otros individuos de otra comunidad, por las acciones humanas, tal y como ocurrio en 1994, cuando hubo la primera infección de hendra, una enfermedad totalmente desconocida para la época. Hume Field, detective que investigó que era aquel brote, dijo:, que la tala y eliminación de los ecualiptos, había causado que los húespedes reservorios, entrasen en los suburbios, causando desorden, y rompiento el orden natural de la comunidad.​ Así, pues, se puede ver que una pequeña alteración puede causar grandes estragos en una comunidad.

Interacciones entre los factores bióticos

Como ya se dijo, los seres vivos interactúan entre si. A estas interacciones se les denomina y organiza en una forma determinada.

Interacciones intraespecíficas

Este tipo de interacción, es el que se da entre los individuos de una misma especie. Algúnas de estas relaciones son benéficas para todos los individuos, mientras que otras, solo benefician a un individuo, y el otro se ve afectado.

Gregarismo

Según la RAE, un ser gregario, es aquel que vive en rebaño o manada.'​ El término viene del latín gregarĭus. Cuando los individuos se asocian, para obtener un objetivo en común, se presenta el gregarismo. Es frecuente en seres muy sociables, tales como lobos, abejas, etc... Un ejemplo de esto, es un banco de peces. Lo peces se juntan, para obtener un bien común: proteccion ante los depredadores.

Competencia

En los ecosistemas, la competencia, es la lucha que se da entre los individuos para conseguir los recursos que necesitan para sobrevivir. A la larga, siempre un individuo sale beneficiado, y otro pierde. La competencia generalmente por las siguientes causas:

• Pareja. Los Individuos compiten por reproducirse, y perpetuar sus genes. Ejemplo de esto son los machos de las Aves del paraíso. Estos, tiene vistosas plumas de extravagantes colores, para atraer a las hembras, y realizan complicados bailes con el mismo fin. Sin embargo, depende de la hembra escoger al macho. Asi, uno termina reproduciendose, y el otro, tiene que seguir buscando pareja.
• Alimento. Los individuos compiten por alimento, generalmente, cuando hay escacez de este, o cuando tienen polluelos. Ejemplo de esto son las águilas calvas. Suele suceder, que cuando un ave de estas a capturado un pez, las otras la persiguen para robárselo.
• Territorio. Es común que los individuos compitan por territorio, es decir, un ligar donde vivir, especialmente los machos. Ejemplo: Los osos pardos, compiten por su territorio, marcando lugares con orina, frotandose contra los arboles o rocas para dejar su olor, y dejando marcas en la corteza de los arboles con sus garras. Si otro oso entra en su territorio, los dos luchan, por ese terrritorio. La territorialidad es competencia entre individuos por un territorio con una cierta abundancia de recursos; y es considerada como una interacción intraespecífica aparte.

• 
  Un ejemplo territorialidad.
• 
  Un ejemplo de competencia por comida.
• 
  Un ejemplo de competencia por pareja.

Factores abióticos

El sol puede llegar a ser un factor limitante, ya que es la fuente de energía para los ecosistemas, y la vida en general.

Los factores abióticos, son las condiciones ambientales, los minerales, y en general, la materia inerte con la cual los seres vivos interactúan.​ Los factores bióticos son muy importantes para el ecosistema, puesto que de algunos de estos depende los organismos. Sin embargo, unos pueden resultar limitantes, es decir, que son sumamente importantes, y sin estos los seres vivos no prosperarian; pero hay otros que no resultan ser así Aunque, son bastantes los factores abióticos, ya que en diferentes ecosistemas pueden variar, hay unos principales, que se mencionan a continuación

La luz solar

En las selvas, la luz solar es un factor limitante

El sol es la fuente indispensable para la vida aquí en la tierra. El sol provee alimento a las plantas, que son la entrada de energía a toda la cadena alimenticia.​ Además de que el sol da energía para el ecosistema, también regula, por ejemplo, la formación de los vientos. En algunos ecosistemas, la luz solar no es un factor limitante, por ejemplo, en grandes areas en donde las plantas tengan el mismo acceso al la luz solar, sin embargo, en otros si puede llegar a ser un factor limitante, por ejemplo, en la selva tropical, en donde, algunos enormes árboles bloquean el acceso de la luz a plantas mas pequeñas. Otros ejemplos en donde la luz solar es un factor limitante, es en las acumulaciones de agua de gran profundidad, en donde, en los primeros metros, el agua absorbe la luz, y un poco mas abajo, ya no hay luz.

Véanse también: Sol y Fotosíntesis.

El suelo

El suelo es muy importante en los ecosistemas, por ser el sustrato para el desarrollo de las plantas

El suelo es muy importante en los ecosistemas, ya que sirve de sustrato para las plantas, y provee los minerales que estas necesitan para alimentarse, y proveer de energía al ecosistema. La estructura del suelo influye en la alimentación de las plantas, ya que este tiene minerales como el nitrógeno, que fundamental para las plantas. La prescencia de este y otros minerales en el suelo, modifican las plantas, y por consiguiente, a todo el ecosistema. En el suelo ocurre parte de los ciclos de diferentes nutrientes:

Ciclo del carbono

Este ciclo comienza cuando los organismos productores, toman dióxido de carbono, para realizar la fotosíntesis, y lo incorporan a sus tejidos, en forma de azúcares. El carbono, al igual que el fósforo, pasa de nivel trófico a nivel trófico en las cadenas y redes alimenticias. Vale decir, que parte del carbono absorbido por las plantas es explusado luego por las mismas, en el proseso de la respiración. Igual sucede con los consumidores; almacenan parte del carbono consumido, y el resto lo liberan en la respiración. Al final, los descomponedores desarman las moléculas, y liberan el dióxido de carbono a la atmósfera. El dióxido de carbono puede entrár tambíen al agua. El carbono también es tomado del sustrat. Las plantas también lo pueden tomar, y también los consumidores lo pueden desechar en forma de excremento; en este caso, vuelve al sustrato para ser reutilizado.

Véanse también: petróleo y Carbón.

Ciclo del nitrógeno

El nitrógeno, es un elemento muy importante en la tierra. Forma el 78%​ de de la atmósfera. Es fundamental en la estructura de los aminoácidos, las proteínas, y los ácidos nucléicos, y para el crecimiento y buen desrrollo de las plantas. Sin embargo, no puede ser utilizado directamente por los organismos. Así, tiene que ser transformado para su uso. El ciclo sigue los siguientes pasos:

Ciclo del nitrógeno

1. Transformación. Diferentes bacterias transforman el nitrógeno:

• Los Clostridios. Fijan el nitrógeno al suelo, dejandolo listo para que las plantas lo usen.
• Los Rizobios.Viven en los nódulos de algunas legumbres, y transforman el nitrógeno, para que la planta lo pueda utilizar.

1. Cadena trófica. Luego, el nitrógeno toma el camino de las redes y cadenas alimenticias, de herbívoros, a carnívoros. Luego, el nitrógeno regresa al suelo, en forma de desechos, y cuerpos muertos.
2. Regreso al suelo. El nitrógeno vuelve al suelo en forma de amoniaco. El amoniaco puede ser utilizado por las plantas otra vez, o permanecer en el suelo, convirtiendose en lo que se denomina como nitratos. Estos nitratos son regresados a la atmósfera gracias a las bacterias pseudomonas, que restituyen el nitrógeno a la atmósfera.

Véanse también: nitratos y Amoniaco.

Ciclo del fósforo

El fósforo, es indispensable para la vida en la tierra. Hace parte de los huesos, de los ácidos nucleicos, de los fosfolípidos de las mebranas celulares, es el principal componente del ATP, del cual los seres vivos toman energía y nutrientes. Este ciclo, es el único que no tiene movimientos sobre la faz terrestre. El fósforo se mueve a través de sus sitios de almacenamiento. Son las rocas sedimentarias, y los organismos vivos. Se da en los siguientes pasos:

1. Erosión. Las rocas ricas en fósforo, se erosionan con el tiempo. Esto puede suceder por la acción de los rios, vientos, u otros factores. El fósforo, por lo tanto, también se disuelve, y se incorpora en la tierra en forma de fosfatos.
2. Cadenas tróficas. Las plantas absorben los fosfatos de la tierra, y luego, el fósforo se mueve con los organismos, en las cadenas y redes tróficas, hasta que llega a los organismos descomponedores (como por ejemplo: hongos, y bacterias).

Los fenómenos volcánicos, y en general, geolóicos, pueden trasladar las rocas sedimentarias, y los fosfatos.

También puede suceder, que no todo el fósforo sea absorbido por las plantas, sino que sea arrastrado por las corrientes acuíferas. En estos casos, es transportado al mar, en donde es depositado junto con los sedimentos marinos, al fondo del océano. Luego de varios años, se incorpora a las rocas, que mas tarde, pueden subir a la superficie por algún fenómeno geológico, comenzando así, nuevamente el ciclo. Al estar el fósforo en el mar, puede suceder que los animales lo beban, por esto, los organismos marinos son ricos en fósforo.

Véase también: fosfatos

El agua

El agua siempre es un factor limitante, ya que por falta de agua, los organismos morirían. El agua es elemento clave de la vida, sin ella, no habría vida, ya que esta sirve para que los nutrientes puedan entrar en las células. También actua como solvente para las reacciones químicas que se dan dentro de los organismos. El agua le permite tomar los nutrientes del suelo a las plantas, y el oxígeno del aire a los animales.En el agua también se dan varios ciclos, además de los ya mencionados, hay uno muy importante; el ciclo del agua.

Ciclo del agua

Se da en 4 pasos básicos:

1. La evotranspiración. Es el proceso, mediante el cual, el agua pasa de estado líquido a gaseoso, (vapor de agua). En este proceso, se dan dos pasos importantes: La evaporación directa del agua, y la transpiración de los organismos, especialmente, de las plantas, que liberan agua. La evotranspiración, aumenta con la temperatura, y la velocidad del viento.

   

   El agua en sus tres estados: líquido, sólido, y gaseoso.

2. La precipitación. Es el procedimiento, por el cual, el vapor de agua se condensa, y cae a la tierra en forma de lluvia.
3. El almacenamiento, tiene lugar en los océanos y en los rios. También, se da en los casquetes polares, en forma de hielo. Tal es la cantidad de agua almacenada en los polos, que si estos se derritiesen,, el nivel del mar, subiria 80 mts. Los polos cubren 17 millones de kilómetros cuadrados, y tienen una profundidad de mas o menos 1 kilómetro y medio. El agua también se almacena en los picos con nieves perpetuas.

El ciclo del agua. Esquema del USGS.

1. La escorrentía. Es el proceso por el cual, el agua "rueda" hasta el océano. Se da en los rios y en las quebradas, principalmente.

El Agua forma casi tres cuartas partes del mundo. Esá distribuida de esta manera:​

• Salada:97%
• Dulce:3%

• Hielo polar y glaciares:77.5%
• Subterranea:22%
• Continental, superficial, y atmosférica:0.5%

• Lagos y zonas húmedas:92%
• Atmósfera:7%
• Rios:1%

Véanse también: evaporación y Lluvia.

El aire

El aire es un reservorio de varios gases, todos sumamente importantes para el funcionamiento del ecosistema. Los componentes del aire son:

• Nitrógeno. 78%
• Argón. 21%
• Óxido de Carbono. 0,03%
• Oxígeno. 0,93%​

Y se pueden dividir así:

• Componentes fundamentales: nitrógeno (78,1%), oxígeno (20,9%) y vapor de agua (variable entre 0% y 7%).
• Componentes secundarios: gases nobles y dióxido de carbono (1%).
• Contaminantes: Monóxido de nitrógeno, metano, dióxido de nitrógeno, amoníaco y monóxido de carbono.
• Componentes universales: agua (en sus 3 estados) y polvo atmosférico (humo, sal, arena fina, cenizas, esporas, polen, microorganismos, etc.).

En el aire hay varios ciclos importantes, pero el mas importante es el del oxígeno.

Ciclo del oxígeno

Se puede dividir en las siguientes partes:

El ciclo del oxígeno. El oxígeno sufre varias transformaciones, como agua, y surge como desecho de la fotosíntesis de los organismos fotosintéticos

1. El O₂, sale de las plantas, en el proceso de la fotosíntesis. En el agua también hay bastante oxígeno(recuerdese que la molécula está compuesta por un átomo de oxígeno, y dos de hidrógeno). Esta sube en el proceso de evotranspiración a la atmósfera. En las partes muy altas, los rayos solares descomponen la molécula del agua, separando así el oxígeno del hidrógeno, en un proceso parecido al de la electrólisis. Los organismos fotosintéticos también producen oxígeno.
2. Los organismos aeróbicos, utilizan el oxígeno para la respiración, desechando así dióxido de carbono. Por esto se dice que el ciclo del oxígeno está muy ligado con el del carbonoy el agua.
3. El dióxido de carbono es usado por los organismos fotosintéticos, y sale como desecho oxígeno.

Así, pueden suceder dos cosas:

1. Los organismos aeróbicos lo reutilizan, y luego los fotosintéticos, completando el ciclo, o
2. El oxígeno sea incorporado al agua, junto con dos átomos de hidrógeno. Así, esta agua sube, y completa y repite el susodicho ciclo.

Véanse también: aire y Respiración.

Véase también

Flujo de energía y nutrientes en los ecosistemas Factores bióticos Ecosistema Factores abióticos Hábitat

Energía Nutrientes Autótrofos Heterótrofos Ciclos biogeoquímicos

Ciclo del agua Ciclo del nitrógeno Ciclo del fósforo Ciclo del carbono Ciclo del oxígeno

Bibliografía

Libros

• Carrillo, Esteban. Nuevas Ciencias Naturales (2007 edición). Bogotá, Colombia: Santillana. 
• Wills, Fernando. Ecología & medio ambiente (2005 edición). Montreal, Canadá: QA International. 

Internet

• «CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE». 
• «CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL MEDIO AMBIENTE. Glosario». 
• «Comunidad ecológica». 

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Ecología.
• Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre Ecosistema.
• Wikcionario tiene definiciones y otra información sobre ecología.
• Ampliación de comunidad en Monografias.com