ECOSISTEMA:Relaciones

Definición de ecosistema
Los ecosistemas son sistemas complejos como el bosque, el río o el lago, formados por una trama de elementos físicos (el biotopo) y biológicos (la biocenosis o comunidad de organismos).

El ecosistema es el nivel de organización de la naturaleza que interesa a la ecología. En la naturaleza los átomos están organizados en moléculas y estas en células. Las células forman tejidos y estos órganos que se reúnen en sistemas, como el digestivo o el circulatorio. Un organismo vivo está formado por varios sistemas anatómico-fisiológicos íntimamente unidos entre sí.  

Fig 4-1 Niveles de organización en la naturaleza

La organización de la naturaleza en niveles superiores al de los organismos es la que interesa a la ecología. Los organismos viven en poblaciones que se estructuran en comunidades. El concepto de ecosistema aún es más amplio que el de comunidad porque un ecosistema incluye, además de la comunidad, el ambiente no vivo, con todas las características de clima, temperatura, sustancias químicas presentes, condiciones geológicas, etc. El ecosistema estudia las relaciones que mantienen entre sí los seres vivos que componen la comunidad, pero también las relaciones con los factores no vivos.

Unidad de estudio de la Ecología

El ecosistema es la unidad de trabajo, estudio e investigación de la Ecología. Es un sistema complejo en el que interactúan los seres vivos entre sí y con el conjunto de factores no vivos que forman el ambiente: temperatura, sustancias químicas presentes, clima, características geológicas, etc.

La ecología estudia a la naturaleza como un gran conjunto en el que las condiciones físicas y los seres vivos interactúan entre sí en un complejo entramado de relaciones. 

En ocasiones el estudio ecológico se centra en un campo de trabajo muy local y específico, pero en otros casos se interesa por cuestiones muy generales. Un ecólogo puede estar estudiando como afectan las condiciones de luz y temperatura a las encinas, mientras otro estudia como fluye la energía en la selva tropical; pero lo específico de la ecología es que siempre estudia las relaciones entre los organismos y de estos con el medio no vivo, es decir, el ecosistema.

Ejemplos de ecosistemas.- La ecosfera en su conjunto es el ecosistema mayor. Abarca todo el planeta y reúne a todos los seres vivos en sus relaciones con el ambiente no vivo de toda la Tierra. Pero dentro de este gran sistema hay subsistemas que son ecosistemas más delimitados. Así, por ejemplo, el océano, un lago, un bosque, o incluso, un árbol, o una manzana que se esté pudriendo son ecosistemas que poseen patrones de funcionamiento en los que podemos encontrar paralelismos fundamentales que nos permiten agruparlos en el concepto de ecosistema.

Funcionamiento del ecosistema

El funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido. Todos necesitan una fuente de energía que, fluyendo a través de los distintos componentes del ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energía es el sol.

En todos los ecosistemas existe, además, un movimiento continuo de los materiales. Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire. 

En el ecosistema la materia se recicla -en un ciclo cerrado- y la energía pasa - fluye- generando organización en el sistema.

Fig 4-2 Ciclo energético del ecosistema

 Estudio del ecosistema

Al estudiar los ecosistemas interesa más el conocimiento de las relaciones entre los elementos, que el cómo son estos elementos. Los seres vivos concretos le interesan al ecólogo por la función que cumplen en el ecosistema, no en sí mismos como le pueden interesar al zoólogo o al botánico. Para el estudio del ecosistema es indiferente, en cierta forma, que el depredador sea un león o un tiburón. La función que cumplen en el flujo de energía y en el ciclo de los materiales son similares y es lo que interesa en ecología. 

Como sistema complejo que es, cualquier variación en un componente del sistema repercutirá en todos los demás componentes. Por eso son tan importantes la s relaciones que se establecen.

Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía.

 a) Relaciones alimentarias.-

La vida necesita un aporte continuo de energía que llega a la Tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros a través de la cadena trófica. 

Fig 4-3 Ejemplo de cadena trófica

Las redes de alimentación (reunión de todas las cadenas tróficas) comienzan en las plantas (productores) que captan la energía luminosa con su actividad fotosintética y la convierten en energía química almacenada en moléculas orgánicas. Las plantas son devoradas por otros seres vivos que forman el nivel trófico de los consumidores primarios (herbívoros). 

La cadena alimentaria más corta estaría formada por los dos eslabones citados (ej.: elefantes alimentándose de la vegetación). Pero los herbívoros suelen ser presa, generalmente, de los carnívoros (depredadores) que son consumidores secundarios en el ecosistema. Ejemplos de cadenas alimentarias de tres eslabones serían: 

hierba ß vaca ß hombre 

algas ß krill ß ballena.

Las cadenas alimentarias suelen tener, como mucho, cuatro o cinco eslabones - seis constituyen ya un caso excepcional-. Ej. de cadena larga sería: 

algas ß rotíferos ß tardigrados ß nemátodos ß musaraña ß autillo

 Pero las cadenas alimentarias no acaban en el depredador cumbre (ej.: autillo), sino que como todo ser vivo muere, existen necrófagos, como algunos hongos o bacterias que se alimentan de los residuos muertos y detritos en general (organismos descomponedores o detritívoros). De esta forma se soluciona en la naturaleza el problema de los residuos. 

Los detritos (restos orgánicos de seres vivos) constituyen en muchas ocasiones el inicio de nuevas cadenas tróficas. Por ej., los animales de los fondos abisales se nutren de los detritos que van descendiendo de la superficie.

Las diferentes cadenas alimentarias no están aisladas en el ecosistema sino que forman un entramado entre sí y se suele hablar de red trófica.

Una representación muy útil para estudiar todo este entramado trófico son las pirámides de biomasa, energía o nº de individuos. En ellas se ponen varios pisos con su anchura o su superficie proporcional a la magnitud representada. En el piso bajo se sitúan los productores; por encima los consumidores de primer orden (herbívoros), después los de segundo orden (carnívoros) y así sucesivamente.  

Fig 4-4 Pirámide de energía de una cadena trófica

  b) Ciclos de la materia.-

Los elementos químicos que forman los seres vivos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, etc.) van pasando de unos niveles tróficos a otros. Las plantas los recogen del suelo o de la atmósfera y los convierten en moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Los animales los toman de las plantas o de otros animales. Después los van devolviendo a la tierra, la atmósfera o las aguas por la respiración, las heces o la descomposición de los cadáveres, cuando mueren. De esta forma encontramos en todo ecosistema unos ciclos del oxígeno, el carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc. cuyo estudio es esencial para conocer su funcionamiento.

 c) Flujo de energía

El ecosistema se mantiene en funcionamiento gracias al flujo de energía que va pasando de un nivel al siguiente. La energía fluye a través de la cadena alimentaria sólo en una dirección: va siempre desde el sol, a través de los productores a los descomponedores. La energía entra en el ecosistema en forma de energía luminosa y sale en forma de energía calorífica que ya no puede reutilizarse para mantener otro ecosistema en funcionamiento. Por esto no es posible un ciclo de la energía similar al de los elementos químicos.

La atención de los ecólogos puede enfocarse en tres niveles de organización: Población. Organismos de la misma especie que viven en un área específica; por ejemplo: poblaciones de gorriones o de pinos en un bosque. Comunidad. Conjunto de organismos de especies diferentes que viven en un área e interactúan a través de relaciones tróficas y espaciales. Por ejemplo: la comunidad del desierto incluye plantas, animales y microbios que viven en el área. Ecosistema. Comunidad relacionada con su ambiente abiótico, con el que interactúa en conjunto; por ejemplo: la comunidad desértica más su suelo, clima, agua, luz solar y otros, forman el ecosistema llamado desierto. En el siguiente apartado se desarrollará el tema de ecología de poblaciones que también es aplicable a las comunidades y a los ecosistemas. El objetivo de la ecología de poblaciones (también comunidades y ecosistemas) es determinar las causas que inducen la abundancia de algunas especies en un sitio determinado. Trata de explicar las tasas de crecimiento, los mecanismos evolutivos y las perspectivas futuras. Su elemento básico de estudio es la población (comunidad y ecosistema). Las poblaciones (también las comunidades y los ecosistemas), interactúan unos con otros a su nivel de organización, por lo que se distinguen dos tipos de relaciones: relaciones intraespecíficas y relaciones interespecíficas. Relaciones intraespecíficas. Son las 'relaciones desarrolladas entre los miembros de una misma población. Casi todas las relaciones que se dan en los agrupamientos tienden a aumentar el número de individuos de la población; cuando así sucede, se considera que la relación es positiva (+); cuando sucede lo contrario, es decir, que la población disminuye por elevarse el número de muertes o de emigraciones, las relaciones entre los individuos son negativas (-). En una población siempre hay relaciones positivas y negativas; si el ecosistema está en equilibrio, estas relaciones, en combinación con diferentes factores bióticos y abióticos, mantienen un número estable de individuos. Relaciones interespecíficas. Son las relaciones desarrolladas entre diferentes poblaciones. Siempre que una población interactúa con otra, una de ellas o ambas modifican sus tasas de crecimiento. Si una población es beneficiada, su velocidad de crecimiento tiende a aumentar (+), pero si es perjudicada, esta tasa tiende a disminuir (-). En ocasiones las interacciones resultan provechosas para ambas (+/+), otras tienen efectos mixtos (+/-) y otras más son perjudiciales para las dos poblaciones involucradas (-/-). El efecto nulo se señala con 0. Existen siete modalidades de relaciones interespecíficas: Cooperación (+/+). Ambas especies se benefician, más no son dependientes, ya que pueden vivir aisladas. Mutualismo (+/+). Beneficio para ambas especies, pero su relación es tan íntimo que ya no pueden sobrevivir si se separan. Ej.: bacterias nitrificantes en las raíces de las plantas. Comensalismo (+/0). Una de las especies se beneficia, pero sin causar daño a la otra. Amensalismo (-/0). Una especie inhibe el crecimiento y supervivencia de la otra, sin sufrir ninguna alteración. Recibe también el nombre de exclusión. Competencia (-/-). Se presenta cuando dos poblaciones de especies distintas se rivalizan por la obtención de algún recurso ambiental. Si dos poblaciones necesitan el mismo recurso, cada una de ellas trata de contrarrestarla velocidad de crecimiento de la otra. Depredación (+/-). Relación .en la cual una especie (depredador), ataca y mata a otra (presa) para alimentarse. La población depredadora se beneficia, en tanto que la población presa se inhibe. Son comunes los grandes depredadores como leones, tigres, lobos, pumas, etc. Parasitismo (+/-). Se trata de la interacción de dos especies, una de las cuales (el parásito) se alimenta a expensas de otra (el huésped). Esta relación es necesaria para que el parásito sobreviva y en ocasiones causa la muerte del huésped. Ej.: lombriz en el intestino del hombre. De todas estas relaciones, las que tienen especial interés para la ecología de poblaciones son depredación, competencia y parasitismo.

Artículo sustraído de http://www.ejemplode.com/36-biologia/317-ecologia_de_poblaciones,_comunidades_y_ecosistemas.html Ecología de poblaciones, comunidades y ecosistemas

 Recopilación: MAHUAL-2012