Ecología. Individuos

BLOQUE 6. Ecología

Tema 6.2. Individuos

1- Los factores ecológicos limitan la distribución de los seres vivos

• Todos los factores (bióticos y abióticos) que forman parte del entorno de un individuo se denominan colectivamente hábitat.

• Bióticos: comportamiento, competencia, depredación, parasitismo, disponibilidad de alimento, parasitismo, enfermedad ...
• Abióticos: climáticos (temperatura, precipitaciones, luz solar, viento), agua y solventes (humedad, pH, oxígeno disuelto, nutrientes), rocas y tierra (permeabilidad, porosidad, erosión).

Factores bióticos: depredación

• Un ejemplo de herbívoro que limita una especie. Hay en muchos ecosistemas marinos una relación inversa entre la abundancia de erizos de mar y de algas marinas. Donde hay muchos erizos no se forman colonias importantes de estas algas, cuya distribución local está limitada por los erizos.
• Esta relación se evalúa mediante experimentos de eliminación y agregación ¿la alimentación de erizos y lapas afecta a la distribución de algas? La eliminación de lapas tuvo un incremento escaso, luego el impacto de los erizos es mucho mayor.

Factores abióticos: clima

• Los patrones climáticos globales dependen del sol y del movimiento del planeta en el espacio.
• Los efectos regionales (la proximidad de una masa de agua o una montaña), locales y estacionales sobre el clima determinan la distribución en mosaico de la biosfera
• Durante el verano y el invierno muchos lagos presentan una estratificación térmica, capas organizadas de forma vertical en función de la temperatura. L cambiar los perfiles de temperatura el agua se mezcla dos veces al año. Este recambio lleva agua con oxígeno desde la superficie al fondo.

Condiciones y recursos

• Una condición es un factor abiótico ambiental que influye sobre el funcionamiento de los seres vivos (temperatura, humedad relativa, pH, salinidad, concentración de contaminantes. que varían en el espacio y en el tiempo y a los que los organismos responden de modos distintos.
• Una condición puede ser modificada por la presencia de otros organismos, p.ej, temperatura humedad y pH del suelo pueden verse alterados bajo una cubierta forestal. Pero al contrario que los recursos, las condiciones no se usan ni se consumen.
• Los recursos son factores ecológicos que sufren una disminución en sus magnitudes por ser consumidos por los seres vivos. Pueden ser objeto de competencia si son relativamente escasos (recursos limitantes).
• Los recursos pueden incluir aquellos que son consumidos por los animales (agua, plantas, presas animales), incorporados a la biomasa por las plantas (nitratos, agua, etc.), o simplemente utilizados (una cueva como refugio).
• Sin embargo, ciertos factores que son recursos pueden transformarse en condiciones y vicecersa, depende del organismo que se extiende considerando. (P.ej: la sal es una condición para los peces marinos pero un recurso para los ciervos)

Curvas de respuesta y límites de tolerancia

• Idealmente, podemos hablar de una curva con forma de campana definida por dos ejes. En ordenadas, la respuesta de la especie medida en términos de eficacia biológica. En abscisas, el rango de condiciones.
• Desde los extremos habrá condiciones en las que el organismo está fuera de sus límites de tolerancia. Conforme nos aproximamos a la zona central tendremos sucesivamente unos valores en los que hay supervivencia sin más, pero no crecimiento. Superados estos valores críticos, habrá crecimiento, y en el rango de valores preferido (que incluye el óptimo) habrá también reproducción.
• La forma precisa de la respuesta de una especie variará entre condiciones.

Organismos eurioicos y estenoicos

• Según sus curvas de tolerancia, los organismos se clasifican como eurioicos o estenoicos.
• Organismos eurioicos (generalistas): Tienen amplios rangos de tolerancia a las condiciones ambientales. La forma de las curvas de tolerancia es alargada hacia los extremos
• Organismos estenoicos (especialistas): Tienen estrechos rangos de tolerancia a las condiciones ambientales. Lo hacen muy bien en unas condiciones muy concretas. La forma de la curva es apuntada.
• Diferencia: El organismo estenoico tiene tolerancia limitada a un factor ambiental. También muestra mayor eficiencia en el óptimo. Son más eficientes a las condiciones a las que pueden vivir. El eurioico en una amplia gama de factores ambientales. Más condiciones a las que puede vivir, pero menor eficiencia.

2- La temperatura permite regular en márgenes estrechos

• La temperatura tiene efecto sobre todos los organismos porque controla la velocidad de las reacciones bioquímicas (cambios metabólicos, tasas enzimáticas). Las temperaturas extremas modifican la tasa de fotosíntesis, crecimiento bacteriano…
• El organismo intercambia energía con el ambiente, y debe mantener un balance entre ganancias y pérdidas mediante diferentes mecanismos morfológicos, fisiológicos y etológicos.
• Los procesos mediante los cuales los animales intercambian calor con su medio externo son:

• La conducción es la transferencia directa del calor entre las moléculas de objetos que están en contacto directo.
• La convección es la transferencia de calor por el movimiento del aire o líquido por una superficie.
• La radiación: Energía emitida en forma de ondas electromagnéticas por parte de todos los objetos, que pueden no estar en contacto. Radiación térmica: Transferencia de calor por radiación de onda larga o infrarroja. Cualquier cuerpo por encima del cero absoluto (-273ºC) emana calor.
• La evaporación es la eliminación de calor de la superficie de un líquido que pierde algunas de sus moléculas como gas

• Atendiendo a su grado de regulación de la temperatura corporal:
• Conformistas (Poiquilotermos): Organismos cuya temperatura corporal se encuentra fuertemente correlacionada con la temperatura del ambiente externo.
• Reguladores (Homeotermos): Organismos que mantienen una temperatura corporal relativamente constante, incluso cuando cambia el medio externo (homeostasis).
• Para una variable ambiental determinada, un conformador permite que su condición interna varíe con algunos cambios externos, mientras un regulador usa mecanismos de control interno para moderar los cambios internos mientras las condiciones externas fluctúan.

• Por ejemplo: Al utilizar su tasa metabólica alta para generar calor, la nutria de río mantiene una temperatura corporal estable a través de un intervalo de temperaturas ambientales. En cambio, el rábalo de roca genera un calor metabólico relativamente escaso y se conforma con la temperatura del agua.

• La regulación y la adaptación son los dos extremos de cómo los animales responden a los cambios del medio externo. Se puede ser regulador y conformista a la vez.

• Por ejemplo: El pez de agua dulce permite que su temperatura interna se conforme con la externa pero mantiene una concentración de solutos estable y distinta a la del medio.

• Atendiendo al modo en que regulan su temperatura corporal:
• Organismos ectotermos: regulación conseguida mediante fuentes externas

• La mayoría de peces, anfibios, reptiles e invertebrados consiguen calor a partir de fuentes externas principalmente (ectotérmicos).

• Organismos endotermos: por fuentes internas. pueden usar el calor generado por su metabolismo para regular su temperatura corporal.

• Aves y mamíferos mantienen su temperatura corporal dentro de un estrecho rango a partir del calor generado por el metabolismo (endotérmicos). Otros endotermos como peces e insectos utilizan la energía metabólica para calentar partes críticas del cuerpo.

• Características de la regulación térmica en ectotermos. Suelen tener una conductancia térmica (tasa de flujo de calor entre su cuerpo y el ambiente) alta y una tasa metabólica (gasto energético necesario para mantener los procesos vitales) baja. Tienen la capacidad de reducir su actividad metabólica cuando baja la temperatura. Tienen capacidad de aclimatación.Su poder de regulación es limitado.Regulan su temperatura corporal fundamentalmente mediante mecanismos etológicos. Dependen de fuentes externas de calor (periodos de actividad limitados) Su tamaño mínimo no está limitado, pero sí el máximo. Tienen costes ecológicos (depredación al exponerse o bajar su metabolismo).
• Los mecanismos de regulación en ectotermos pueden ser morfológicos (estructuras para evitar sobrecalentamiento o congelación como forma, tegumento o posición de las hojas de una planta), fisiológicos (cambios metabólicos de aclimatación) o etológicos (selección de hábitat, posturas, comportamiento diurno/nocturno)
• Características de la regulación térmica en endotermos: Mantienen una alta temperatura corporal mediante la oxidación de glucosa y de otras moléculas  energéticas. Permanecen activos en un amplio intervalo de la temperatura ambiental. Tienen costes energéticos elevados (baja eficiencia energética). Presentan mecanismos para disminuir y para acelerar la pérdida de calor. Su tamaño mínimo está limitado.
• Los mecanismos de regulación de los endotermos también pueden ser morfológicos (grasa, pelo y plumas que reducen el flujo y calor entre el animal y el medio externo o superficies finas para aumentar la pérdida por evaporación), fisiológicos (jadeo, sudor, agitación gular, temblores, latencia, ajuste metabólico e intercambio de calor a contracorriente) y etológicos (Hábitos sociales, nocturnos elección de zonas sombrías, emigración, inactividad y baño).
• La regulación de la temperatura corporal en humanos es controlada por el hipotálamo, que funciona como un termostato.

• Cuando las células nerviosas situadas en la piel detectan un descenso en la temperatura de la sangre situada en un lugar determinado del cuerpo se inhiben los mecanismos de pérdida de calor, activándose otros mecanismos, o bien de generación de calor (temblar) o de conservación de éste (vasoconstricción, erección del pelaje).
•  Si por el contrario se detecta un aumento en la temperatura (sangre) en estos puntos de referencia se cancelan los mecanismos de retención de calor y se estimulan otros de enfriamiento del cuerpo como la vasodilatación, sudoración o el jadeo.

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