Conceptos Fundamentales de Ecología: Interacciones, Ecosistemas y Flujo de Energía

Definiciones Clave en Ecología

• Sistema: Hay flujo de energía y masa.
• Fisiología: Procesos biológicos internos.
• Bioquímica: Respiración celular.
• Autótrofo: Produce materia orgánica a partir de materia inorgánica.
• Coacervados: Agrupación de macromoléculas.
• Panspermia: Vida desde el espacio (a través de semillas caídas).

Ecología: Definición y Alcance

La ecología es el estudio científico de las relaciones entre los organismos y el ambiente. Esto incluye la interacción de los organismos (entre sí y con miembros de diferentes especies), así como las condiciones físicas y biológicas que los rodean.

• Autoecología: Estudia las especies individuales.
• Sinecología: Estudia las comunidades, que son conjuntos de poblaciones de varias especies que interactúan entre sí, y las poblaciones, que son conjuntos de individuos de una misma especie que se reproducen entre sí.

Historia y Evolución del Concepto de Ecología

• Haeckel (1869): Definió la ecología como el estudio de las interacciones de los organismos con su medio ambiente, tanto orgánico como inorgánico.
  • Inorgánico: Sin carbono, se refiere al medio abiótico del ecosistema.
  • Orgánico: Con carbono, se refiere a los organismos vivos.
• Odum (1997): Definió la ecología como el estudio de la estructura y función de la naturaleza, es decir, de qué está compuesta y para qué sirve.
• Tercera década del siglo XX: Se enfatizó el estudio de las interacciones, la distribución y el número de organismos.
• Smith & Smith (2001): Definen la ecología como el estudio de la economía de la naturaleza.

Ecosistema: Unidad Funcional de la Ecología

Un ecosistema es un sistema interactivo constituido por los componentes físicos, químicos y biológicos del ambiente. Se caracteriza por el flujo de energía a través de la cadena "energía radiante - productores - consumidores".

Los organismos que viven en un área particular, junto con el ambiente físico con el que interactúan, constituyen un ecosistema.

• Lindeman (1941) y Tansley (1935): Destacaron la importancia de los intercambios de energía, donde los organismos tienen necesidades según su ambiente.
• Biomas: Son comunidades ecológicas principales a nivel regional, caracterizadas por una combinación particular de plantas y animales en una comunidad clímax. Se identifican por sus climas distintos y plantas dominantes.
  • Clima: Temperatura, humedad, presión atmosférica y precipitaciones, que varían según la latitud, altitud y localización.

Energía: Conceptos y Transformaciones

La energía es la capacidad que tienen los sistemas para producir transformaciones en sí mismos o en otros sistemas. Se transfiere en forma de trabajo (se pierde energía en el calor generado), evaporación (del vapor de agua), conducción, convección y radiación térmica.

• En los individuos existe un sistema abierto: la energía no se recicla (sale y no entra de nuevo).
• En el ecosistema existe un sistema cerrado: la energía se recicla.

Radiación: Sin contacto físico. Conducción: Con contacto físico, transmisión de calor. Convección: Movimiento circular que tienen líquidos y gases para calentarse.

Sol: Genera vitamina D, esencial para la vida (no es energía en nosotros).

• Densidad foliar: Hojas en la parte superior que no permiten que ingrese la luz del sol al suelo.
• Fotosíntesis: Proceso que utiliza agua, luz y CO2. La tasa fotosintética se relaciona con la intensidad de la luz y la velocidad del proceso.
• Punto de saturación de la luz: La luz es muy intensa hasta ser constante.
• Punto de saturación de la luz en la tasa fotosintética: Ya no aumentará más la velocidad de la fotosíntesis (energía lumínica a química).

Interacciones Biológicas

• Organismo: Sistemas y estructuras coordinadas que permiten la vida.
• Población: Individuos de la misma especie que se reproducen entre sí y coexisten en espacio y tiempo.
• Comunidad: Poblaciones de distintas especies que viven en el mismo lugar.
  • Interacción intraespecífica: Ocurre entre individuos de la misma población.
  • Interacción interespecífica: Ocurre entre individuos de diferentes poblaciones.
• Hábitat: Lugar físico donde viven las especies.
• Nicho ecológico: Rol de la especie en el ecosistema, incluyendo su alimentación, hábitat e interacciones.

Tipos de Interacciones

• Competencia intraespecífica: Interacción entre dos individuos que compiten por territorio, mando, etc.
• Competencia interespecífica: Luchas territoriales entre diferentes especies.
• Competencia: Negativa (-,-), ambos individuos se ven perjudicados.
• Comensalismo: Positiva (+,0), un individuo se beneficia y el otro no se ve afectado.
• Parasitismo: Negativa-positiva (+,-), un individuo se aprovecha del otro.
• Mutualismo: Positiva (+,+), ambos individuos se benefician y se necesitan para sobrevivir.
• Cooperación (Protocooperación): Positiva (+,+), ambos se benefician pero pueden vivir separados.
• Depredación: Las presas son perjudicadas y los depredadores se benefician.
• Herbivoría: Las plantas son perjudicadas y los herbívoros se benefician.
• Amensalismo: Negativa-neutra (-,0), un individuo se ve perjudicado y el otro no se ve afectado.