IV BIOLOGÍA INTERNACIONAL
IES Santa Clara.
1ºBACHILLER
Dpto Biología y Geología.
https://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato-
internacional/biologia-nivel-superior/
Idea fundamental:
La supervivencia continuada de organismos vivos, entre ellos los seres humanos,
depende de la existencia de comunidades sustentables
Presentación realizada a partir de la
creada por Aureliano Fernández
( IES Martínez Montañes de Sevilla)
https://sites.google.com/site/iesmmibiol
ogia/
4.1. ESPECIES, COMUNIDADES Y ECOSISTEMAS.
4.2. FLUJOS DE ENERGÍA.
4.3.CICLO DEL CARBONO.
4.4. CAMBIO CLIMÁTICO.
CONTENIDOS
4.1 BIOLOGÍA INTERNACIONAL
IES Santa Clara.
1ºBACHILLER
Dpto Biología y Geología.
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internacional/biologia-nivel-superior/
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Naturaleza de las ciencias
 Búsqueda de patrones, tendencias y discrepancias: las
plantas y las algas son mayoritariamente autotróficas, si
bien algunas especies vegetales no lo son. (3.1)
Comprensión
 Las especies son grupos de organismos que pueden
reproducirse potencialmente entre sí para producir
descendencia fértil.
 Los miembros de una especie pueden quedar aislados
reproductivamente en poblaciones separadas.
 Para la nutrición, las especies utilizan un método
autotrófico o un método heterotrófico (un reducido
número de especies disponen de ambos métodos).
 Los consumidores son organismos heterótrofos que se
alimentan de organismos vivos por ingestión.
 Los detritívoros son organismos heterótrofos que obtienen
los nutrientes orgánicos de los detritos mediante digestión
interna.
 Los saprotrofos son organismos heterótrofos que obtienen
los nutrientes orgánicos de organismos muertos mediante
digestión externa.
 Una comunidad está formada por poblaciones de distintas
especies que viven juntas e interactúan entre sí.
 Una comunidad forma un ecosistema por sus interacciones
con el medio ambiente abiótico.
 Los organismos autótrofos y los heterótrofos
obtienen nutrientes inorgánicos del medio ambiente
abiótico.
 Los ciclos de nutrientes mantienen el suministro de
nutrientes inorgánicos.
 Los ecosistemas tienen el potencial de ser
sustentables a lo largo de períodos de tiempo
prolongados.
Habilidades experimentales
 Clasificación de las especies como organismos
autótrofos, consumidores, detritívoros o saprotrofos
a partir del conocimiento de su modo de nutrición.
 Organización de un mesocosmos cerrado para
tratar de establecer condiciones de sustentabilidad
(trabajo práctico 5).
 Comprobación de la asociación entre dos especies
usando la prueba de chi‐cuadrado con los datos
obtenidos de un muestreo basado en parcelas.
 Reconocimiento e interpretación de la significación
estadística.
Mentalidad internacional
 Puede discutirse la necesidad de sustentabilidad en
las actividades humanas y los métodos necesarios
para promoverla.
4.1 Especies, comunidades y ecosistemas
CONCEPTO DE ESPECIE
Las especies son grupos de organismos que pueden
reproducirse potencialmente entre sí para producir descendencia
fértil.
Término clave
La especie es la unidad básica de la clasificación de los seres vivos.
Caballo Burro
El caballo y el burro son
especies diferentes
Porque aunque una yegua
y un burro se pueden
reproducir entre sí, su
descendiente, el mulo, es
un híbrido estéril.
Ligre
(híbrido de león x tigresa; estéril)
Tigón o tigrón
(híbrido de leona x tigre; estéril)
León Leona Tigre o tigresa (la hembra se
diferencia del macho porque
tiene menos rayas)
El tigre y el león son especies diferentes, porque sus descendientes son estériles
Estas «arañas de cara
feliz» parecen diferentes,
pero dado que pueden
reproducirse entre ellas, se
considera que son de la
misma especie: Theridion
grallator
Puede parecer que la definición de especie es muy
clara y definitiva, pero no es así: en la naturaleza
hay muchos casos en los que es difícil aplicar esta
definición. Por ejemplo, muchas bacterias se
reproducen principalmente de forma asexual. La
bacteria que se muestra a la derecha se está
reproduciendo asexualmente por bipartición.
La definición de especie como un grupo de individuos capaces de reproducirse
entre sí no es fácil de aplicar a organismos que se reproducen única o
principalmente de manera asexual.
https://www.youtube.com/watch?v=D-OfeWPgB24
AVES DEL PARAÍSO
Habitan en Papúa Nueva Guinea, y otras
islas de Australasia.
https://www.google.es/maps/place/Pap%C3%B
Aa+Nueva+Guinea/@-
3.6646714,134.4098009,3.77z/data=!4m5!3m4!
1s0x6859e8afbf0e9eaf:0xdaf0e50d8e9c127a!8
m2!3d-6.314993!4d143.95555
Apareamiento: los machos realizan un
elaborado singular cortejo consistente en
danzas t movimientos repetitivos para
desplegar su plumaje exótico.
Significado=>
 Muestran a la hembra que están en buen
estado físico y que serían una pareja
apropiada.
 Mostrar que son el mismo tipo de ave del
paraíso que la hembra.
Dos individuos de la misma especie
se aparean, se están CRUZANDO =>
la descendencia es fértil,
https://encrypted-
tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSEa4
Ha9o3ymYto8vG5hGa_ikX-
eL3CXs0RTXWMMaFwcIWYKZN7_A
https://encrypted-
tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRX2_ll
AtXmP7y9x_ekWRCxjr8rluGWJ68pd-
8stZn6Y1e8jl_0Mg
https://encrypted-
tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:A
Nd9GcQ16T7S1oM5JQCPSwrHF
xyLN10aJP1Qz7MqJm-
lHgPkZx7LR_Rw
Dos individuos de la
distinta especie se
aparean =>
ENTRECRUZAMIENTO
=> la descendencia NO
es fértil (No se
combinan los genes de
las dos especies)
El estudio de las relaciones entre los seres vivos y entre
estos organismos y su medio ambiente.
Ecosistemas de Doñana: dunas
móvilesArrecife coralino
Ecosistemas de Doñana:
monte mediterráneo
Ecosistemas de Doñana:
lagunas y marismasSabana
Ecología
ECOSISTEMA
ECOSISTEMA
BIOTOPO
BIOCENOSIS
O COMUNIDAD
HUMEDAD, TEMPERATURA,
GASES, NUTRIENTES
SALINIDAD Y TIPO DE GASES
CONJUNTO DE POBLACIONES
INTERRELACIONADAS
conjuntos de individuos de la
misma especie que viven en un
área y tiempo determinado
Hábitat
Medio ambiente en el que
normalmente vive una especie o
emplazamiento de un organismo vivo.
Especie
Grupo de organismos capaces de
reproducirse entre sí produciendo
una descendencia fértil.
Población
Grupo de organismos de la misma
especie que viven en el mismo área al
mismo tiempo.
Comunidad o biocenosis
Grupo de poblaciones que viven e
interaccionan en un determinado medio
físico o biotopo.
http://www.flickr.com/photos/
37563893@N00/5263147530
Ecosistema
Conjunto de una comunidad o biocenosis
(factores bióticos) y su biotopo (factores
abióticos) y sus relaciones.
CONCEPTO DE POBLACIÓN
Los miembros de una especie pueden quedar aislados
reproductivamente en poblaciones separadas.
Término clave
ECOSFERA=TIERRA=GAIA
Conjunto de todos los
ecosistemas de la Tierra
definición
biotopo Biosfera= biocenosis
Conjunto de todos los
seres vivos de la Tierra
definición
Formado por
Biocenosis o
comunidad
Conjunto de poblaciones de seres vivos (animales, plantas y
microorganismos) que conviven en el ecosistema y que se
relacionan entre ellos
INDIVIDUOS
COMUNIDAD O
BIOCENOSIS
POBLACIONES
Los individuos de la misma especie que viven en un
lugar y tiempo determinado constituyen una
población.
Una comunidad o
biocenosis está formada
por un conjunto de
poblaciones que conviven
en un ecosistema.
Las poblaciones de una misma especie pueden estar en contacto unas con otras, encontrarse
esporádicamente o permanecer aisladas entre sí. Al irse aislando las poblaciones, los
individuos se van diferenciando hasta llegar un momento en que no pueden reproducirse
entre sí y entonces se forman dos especies distintas.
La culebra coral (Lampropeltis
triangulum) se distribuye en
Norteamérica en distintas
poblaciones con características
fenotípicas distintivas que dan
lugar a distintas subespecies.
Al dejar de reproducirse entre
ellas, finalmente se originarán
al menos dos especies
distintas. Muchas veces los
biólogos no son capaces de
definir si dos poblaciones son
de la misma especie o no.
Variación geográfica
de la culebra coral
Aislamiento
geográfico
Aislamiento
ecológico
Aislamiento por
comportamiento
Aislamiento
temporal
Aislamiento
mecánico
Impedimento
de la fusión de
gametos
Inviabilidad del
híbrido o
infertilidad
MECANISMOS
DE
AISLAMIENTO
REPRODUCTIVO
ENTRE
POBLACIONES
Las especies se
encuentran en
diferentes áreas que
están separadas por una
barrera física, como u
río o una cordillera.
Las especies se
localizan en el mismo
área, pero ocupan
distintos hábitats y
rara vez se
encuentran.
Las especies difieren
en su ritual de
apareamiento
Las especies se
reproducen en
diferentes estaciones
o en diferentes
momentos del día.
Diferencias
estructurales entre las
especies impiden el
apareamiento.
Los gametos de una
especie funcionan
deficientemente en
relación con los gametos
de otras especies o en el
interior del conducto
reproductivo de otras
especies.
Los embriones híbridos no se
desarrollan adecuadamente;
los adultos híbridos no
sobreviven en la naturaleza; o
los híbridos adultos son
estériles o tienen una
fertilidad reducida.
Aislamiento mecánico: La incompatibilidad entre las partes del cuerpo.
Estos penes de caballitos del diablo
ilustran lo complejos que pueden ser
los genitales de los insectos.
El experimento de la mosca de la
fruta de Diane Dodd indica que el
aislamiento de poblaciones en
ambientes distintos (p. ej., con
diferentes fuentes de alimento)
puede llevar al comienzo del
aislamiento reproductivo.
http://www.sesbe.org/evosite/evo101/VC1fEvidenceSpeciation.shtml.html
http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_42_sp
DEFINICIÓN DE ESPECIACIÓN
La especiación es un suceso de formación de linajes que produce dos o más especies diferentes.
Imagina que estás mirando la punta del árbol de la vida que forma una especie de mosca de la fruta. Si
vas hacia abajo en la filogenia hasta donde la ramita de la mosca de la fruta se conecta con el resto del
árbol, ese punto de ramificación, y todos los demás puntos de ramificación del árbol, es un suceso de
especiación. En ese punto los cambios genéticos produjeron dos linajes diferentes de moscas de la
fruta, donde anteriormente había sólo un linaje. Pero, ¿por qué y cómo sucedió?
El escenario: una población de moscas
de la fruta silvestres está a lo suyo en
varios racimos de plátanos en
putrefacción, poniendo sus huevos
alegremente en la blanda fruta …
Ocurre un desastre: un huracán arrastra hasta el mar los
plátanos y las moscas de la fruta inmaduras que contienen. El
racimo de plátanos finalmente es arrastrado hasta una isla
alejada de la costa del continente. Las moscas de la fruta
maduran y emergen de su nido viscoso a la isla solitaria. Las
dos partes de la población, la continental y la insular, están
demasiado alejadas para que el flujo génico las una. En este
punto todavía no se ha producido especiación: cualquier
mosca de la fruta que volviera al continente podría aparearse
con las moscas del continente y producir descendientes
sanos.
ESPECIACIÓN POR AISLAMIENTO GEOGRÁFICO
Las poblaciones divergen: las condiciones
ecológicas son ligeramente diferentes en la
isla, por lo que la población isleña
evoluciona bajo presiones selectivas
diferentes y experimenta sucesos aleatorios
distintos que la población continental. La
forma, las preferencias de alimentación y las
exhibiciones de cortejo cambian durante el
transcurso de muchas generaciones de
selección natural.
Nos volvemos a encontrar: cuando
otra tormenta vuelve a introducir las
moscas isleñas en el continente, no se
aparearán fácilmente con las moscas
del continente, ya que habrán
desarrollado comportamientos de
apareamiento diferentes. Las pocas
que sí que se apareasen con las
moscas del continente producirían
huevos inviables debido a otras
diferencias genéticas entre las dos
poblaciones. El linaje se ha separado
ahora que los genes ya no pueden fluir
entre las poblaciones.
Texto e imágenes tomados de
http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_42_sp
Las tortugas que viven en las Islas Galápagos son las más grandes del
mundo. A veces se han clasificado juntas como una misma especie,
Chelinoidis nigra, pero recientemente se han separado en siete
especies distintas vivientes más tres extintas.
Discuta si las siguientes observaciones indican si las poblaciones de
cada isla son especies separadas:
▪ Las tortugas de Galápagos son malas nadadoras y no pueden
viajar de una isla a otra por lo que no hibridarían naturalmente.
▪ Tortugas de diferentes islas tienen diferencias reconocibles en sus
características, incluyendo la forma y el tamaña de la concha.
▪ Tortugas de diferentes islas han sido apareadas en zoos y han
producido descendencia con menor fertilidad y mayor mortalidad.
«Galapagos tortoise distribution map» de Fallschirmjäger - Trabajo propio. Disponible bajo la licencia GFDL vía Wikimedia Commons -
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Galapagos_tortoise_distribution_map.svg#/media/File:Galapagos_tortoise_distribution_map.svg
Página 217. Biología. Editorial Oxford. Libro del Diploma Bachillerato Internacional
Una de las relaciones fundamentales que se producen en un ecosistema entre los organismos y entre los organismo y el medio
son las relaciones alimenticias o tróficas.
Todos los organismos necesitan un suministro de nutrientes orgánicos, como glucosa y aminoácidos, para su crecimiento y
reproducción. Hay dos maneras de obtener dichos compuestos:
▪ Fabricando sus propios compuestos orgánicos a partir de dióxido e carbono y otras sustancias inorgánicas : organismos
autótrofos.
▪ A partir de otros organismos que ya los hayan fabricado : organismos heterótrofos.
▪ Organismos mixotróficos => utilizan ambos tipos de nutrición. Ejemplo Euglena glacilis tiene cloroplastos y lleva a cabo la
fotosíntesis cuando hay suficiente luz, pero también puede alimentarse de detritos o de organismos más pequeños por
endocitosis.
El colibrí es una animal
heterótrofo que se alimenta del
néctar de la planta autótrofa.
http://protist.i.hosei.ac.jp/pdb/images/mastigoph
ora/euglena/gracilis/Itu-14/gracilis_2c.html
http://goo.gl/fdRR2L
Euglena gracilis, se
alimenta con métodos
autototrófico y
heterótrofico.
Arabidopsis thaliana,
planta herbácea modelo.
Nutrición autótrofa y heterótrofa.
Término clave Para la nutrición, las especies utilizan un método autotrófico o un método heterotrófico (un
reducido número de especies disponen de ambos métodos).
Búsqueda de patrones, tendencias y discrepancias: las plantas y las algas son mayoritariamente
autotróficas, si bien algunas especies vegetales no lo son. (3.1)
La gran mayoría de plantas y algas son autótrofas y realizan la fotosíntesis en los cloroplastos. Sin
embargo hay algunas plantas y algas que no siguen esta tendencia ya que no tienen cloroplastos y no
hacen fotosíntesis. Hay plantas parásitas que viven sobre otras plantas y que no tienen hojas ni son
verdes, dependen por completo de otras plantas en las que insertan unas raíces especiales o haustorios
para obtener la savia elaborada.
La Cuscuta (en amarillo) es una planta que parasita a otras
plantas, en este caso creciendo sobre un saúco (verde).
«Cuscuta europaea bgiu». Publicado bajo la licencia CC BY-SA 3.0 vía Wikimedia Commons -
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cuscuta_europaea_bgiu.jpg#/media/File:Cuscuta_europaea_bgiu.jpg.
¿Cómo decidir si estas plantas parásitas falsean la
teoría de que las plantas y las algas son seres
autótrofos, o si esta discrepancia no es significativa?
▪ El número de plantas y algas heterótrofas es
muy pequeño (menos del 1%).
▪ Las algas antecesoras de las que derivaron por
evolución el resto de algas y todas las plantas sí
tenían cloroplastos, por lo que han debido de
perderlos en algún momento de su evolución.
▪ Plantas parásitas hay en distintas familias de
plantas, no sólo en una.
Estos patrones sugieren que las plantas parásitas
han evolucionado repetidamente a partir de las
plantas fotosintéticas.
4.1. TENDENCIAS EN LA NUTRICIÓN DE PLANTAS Y ALGAS.(Página 217)
Autótrofos
Auto-alimentación
Organismos que sintetizan sus moléculas orgánicas
a partir de moléculas inorgánicas simples y una
fuente energética externa
Productores
Fotoautótrofos
Fotosíntesis
Plantas, fitoplancton, algas
Quimioautótrofos
Quimiosíntesis
Bacterias quimiosintéticas de
fondos oceánicos
Los productores son organismos autótrofos que
fabrican compuesto orgánicos a partir de
compuestos inorgánicos.
Fitoplancton
Los organismos autótrofos son los
productores de materia orgánica. Se dividen
en dos grupos:
▪ Fotoautótrofos o fotosintéticos. Utilizan
CO2 y la energía lumínica del Sol. En los
ecosistemas acuáticos son el fitoplancton
(algas, protistas y bacterias); en los
terrestres, las plantas.
▪ Quimioautótrofos o quimiosintéticos.
Utilizan también CO2, pero la energía la
obtienen de la oxidación de compuestos
inorgánicos reducidos (sulfuro de
hidrógeno, azufre, amoníaco, nitrito, etc.)
Son bacterias quimiosintéticas que se
encuentran en las fumarolas negras de las
dorsales oceánicas.
Productores
PRODUCTORES
(primer nivel
trófico)
AUTÓTROFOS
FOTOSINTÉTICOS
QUIMIOSINTÉTICOS
¿QUIÉNES
SON?
ORGANISMOS
CO2 + H2O + SALES MINERALES ===>MATERIA ORGÁNICA + O2
LUZ
•Reino monera (bacterias y cianobacterias).
•Algas (unicelulares y pluricelulares)
•Plantas superiores
FASES:
FASES producen su propia materia orgánica a partir de sustancias simples, amoniaco, sulfuro de hidrógeno, o metano.
1ª SUSTANCIA INORGÁNICA A ==== SUSTANCIA INORGÁNICA B + ATP.
2ª BIOSÍNTESIS ORGÁNICA (SIMILAR AL CICLO DE CALVÍN).
Reino monera.
Bacterias que no requieren la
luz solar y son frecuentemente
las bacterias encontradas en
el fondo de los océanos.
Plantas
terrestres
Fitoplancton
Bacterias
OXIDACIÓN
QUIMIOSINTÉTICOS
QUIMIOAUTÓTROFOS
QUIMIOLITOTROFOS
La reacción de fotosíntesis se puede representar mediante la siguiente ecuación de términos.
Dióxido de carbono + agua => glucosa + oxígeno
La fotosíntesis produce la materia prima para la producción de biomasa.
PRODUCTORES
¿Para qué sirve la materia
orgánica producida en la fotosíntesis?
Respiración
Producir materia
(parte de las moléculas orgánicas elaboradas en la fotosíntesis, sirve de materia prima
para la construcción de macromoléculas,
con las que los productores se reproducen y crecen )
MATERIA ORGÁNICA + O2 ==> ATP + CO2 + H2O + calor
Se almacena. Se forman
tejidos vegetales,
pudiendo ser transferida
en forma de
alimento al resto
de los niveles tróficos
consumidores y descomponedores)
Participan en el mantenimiento
de los ciclos de materia:
de oxígeno, de carbono,
de nitrógeno, etc.,
siendo importantes sumideros de CO2
y emisores de O2.
Los consumidores son organismos
heterótrofos que se alimentan de
organismos vivos por ingestión.
Los organismos heterótrofos se pueden dividir en distintos grupos según la fuente moléculas
orgánicas que utilicen y el método de captura empleado. Uno de estos grupos son los
consumidores.
Los consumidores se alimentan de otros organismos, vivos o muertos recientemente.
Los consumidores ingieren su alimento. Es decir, ingieren un material que no ha sido digerido
previamente por otros organismos. El consumidor lo digiere y absorbe los productos de la
digestión.
Heterótrofos
Otra fuente-alimentación
Organismos que obtienen su materia orgánica
y su energía de otros seres vivos
CONSUMIDORES
Término clave
https://youtu.be/9L3NkzrJWPQ
https://www.diariopanorama.com/noticia/209520/qu
e-tipo-sangre-prefieren-mosquitos
Cómo los mosquitos
usan 6 agujas para
chuparte la sangre
Un mosquito que se
alimenta de la
sangre de otro
animal vivo es un
consumidor.
Un león que ha capturado una
gacela y la mata es también un
consumidor.
Paramecium toma partículas
alimenticias por ingestión
Los consumidores se dividen en dos grupos:
▪ Consumidores primarios: se alimentan de autótrofos.
▪ Consumidores secundarios: se alimentan de consumidores primarios.
▪ Y así sucesivamente.
No siempre es fácil clasificar a unos organismos en un grupo ya que en la mayoría de los casos
se alimentan de diversos tipos de organismos.
Zooplancton, herbívoros, carnívoros y parásitos son consumidores.
Zooplancton
https://acuariofiliamarina.com/planton-fitoplanton-y-zooplancton/
PRODUCTORES
Herbívoros o CONSUMIDORES PRIMARIOS
(se alimentan directamente de los productores). Insectos, mamíferos herbívoros, zooplancton.
Carnívoros o depredadores o CONSUMIDORES SECUNDARIOS.
Ejemplo: Lobo, serpiente, lagartija, etc
Carnívoros finales (supedepredadores) o CONSUMIDORES TERCIARIOS.
Ejemplo: águila culebrera (se alimenta de serpientes y lagartijas)
CONSUMIDORES
C
O
N
S
U
M
I
D
O
R
E
S
Todos son heterótrofos
● En cada nivel puede tener ramificaciones:
○ Omnívoros: son los que se alimentan tanto de productores como de
consumidores.
○ Carroñeros o necrófagos: se alimentan de cadáveres, como buitres
y chacales.
○ Detritívoros o saprófitos: consumen fragmentos de materia
orgánica, como ramas, hojas, desechos vegetales, heces y restos
de animales. Ejemplo: las lombrices del suelo.
CONSUMIDORES
La función de los consumidores es
contribuir a la circulación de energía y de materia
a través del ecosistema
LOS CONSUMIDORES PRIMARIOS. HERBÍVOROS.
NÁSICOS
LOS CARACOLES SON
HERBÍVOROS.
Y
OCASIONALMENTE
SON DETRITÍVOROS.
http://escuelangela.blogspot.com/2015/02/clasificacion-de-los-animales-por-su.html
LOS CONSUMIDORES SECUNDARIOS Y TERCIARIOS.
CARNÍVOROS.
http://escuelangela.blogspot.com/2015/02/clasificacion-de-los-animales-por-su.html
OMNÍVOROS SON LOS ANIMALES QUE COMEN TANTO
ALIMENTOS DE ORIGEN ANIMAL COMO VEGETAL
LOS OSOS SON OMNÍVOROS
PORQUE
COMEN PECES, FRUTA..
Y TODO LO QUE ENCUENTRAN
OSO PANDA
COME BAMBÚ,
PERO TAMBIÉN HUEVOS Y OTROS ANIMALES
GALLOS Y GALLINAS
COMEN GUSANOS Y TAMBIÉN
CEREALES
MARIQUITAS SE SUELEN ALIMENTAR DE LARVAS E
INSECTOS PERJUDICIALES PARA LAS PLANTAS Y
DEL NÉCTAR DE LAS FLORES
BUITRES COMIENDO UN CADÁVER HIENAS
LOS CARROÑEROS, SON CARNÍVOROS Y SE ALIMENTAN
DE LOS CADAVERES DE OTROS ANIMALES
DESCOMPONEDORES
Transforman la materia
orgánica en materia
inorgánica
FUNCIÓN
Cierran el ciclo
de materia (reciclan la
materia orgánica)
Todos los seres vivos
al respirar liberan H2O y
CO2 que son necesarios para la vida
vegetal pero no reciclamos todas las
moléculas necesarias,
como las sales minerales.
¿De dónde proviene la
materia orgánica que
descomponen?
Desechos (orina, sudor, heces).
Organismos muertos.
Tipos
DETRITÍVOROS SAPROTROFOS
Los detritívoros son organismos heterótrofos que obtienen los nutrientes
orgánicos de los detritos mediante digestión interna.
Uno de los trabajos más voluminosos y
últimos de Darwin fue un estudio de
cómo las lombrices de tierra producen
suelo mientras se alimentan.
La lombriz de tierra (Lumbricus terrestris)
ingiere enormes cantidades de tierra,
favoreciendo la aireación del suelo.
Cochinilla de la humedad
(Armadillidium vulgare)
Quebrantahuesos
(Gypaetus
barbatus). Las
aves carroñeras
también son
detritívoras.
Se alimentan de los numerosos restos de materia orgánica muerta producida por todos los organismos:
 Restos de hojas y otras partes de las plantas
 Plumas, pelos y otras partes muertas del cuerpo de los animales
 Excrementos de los animales.
Los detritívoros primero la ingieren, después la digieren internamente y, por último, absorben los
nutrientes que contienen.
Detritívoros
Término clave
http://darwin-
online.org.uk/EditorialIntroductions/Freeman_V
egetableMouldandWorms.html
Larvas de los escarabajos peloteros se alimentan
por la ingestión de bolas que fabrican los padres
a partir de excrementos
http://abajocomoarriba.blogspot.com/2017/05/el-simbolo-y-el-mito-
del-escarabajo-un.html
Cucaracha gigante de Madagascar es detritívora
ÁCAROS DE LAS PESTAÑAS
LOS ÁCAROS SON DETRITÍVOROS
EL OJO, LAS PESTAÑAS Y LOS ÁCAROS.
TODO EN UNO.
COMEN PIELES MUERTAS
ÁCAROS DEL POLVO
QUE SE ENCUENTRAN EN LAS ALFOMBRAS, MANTAS...
Y COMEN PIELES MUERTAS
http://escuelangela.blogspot.com/2015/02/clasificacion-de-los-
animales-por-su.html
Los saprótrofos son organismos heterótrofos que obtienen los
nutrientes orgánicos de organismos muertos mediante digestión
externa.
Heterótrofos que viven sobre o inmersos en materia orgánica muerta (hojas caídas,
cadáveres o excrementos), segregando enzimas digestivos en ésta y absorbiendo los
productos de la digestión.
Primero digieren, luego absorben.
Las bacterias y los hongos saprotrófos son descomponedores y liberan compuestos
inorgánicos (fosfatos, nitratos, amoníaco, agua, dióxido de carbono, etc.) a partir de las
biomoléculas devolviéndolos al medio.
Diferentes estados de una descomposición: http://en.wikipedia.org/wiki/Decomposition
Saprótrofos
Término clave
La vida secreta de los hongos: Bacterias descomponiendo
compost. El compost es el
producto que se obtiene de la
descomposición parcial de residuos
vegetales y animales.
http://www.sciencephoto.com/
http://youtu.be/B4PjX66JCV8
4 1 especies, comunidades y ecosistemas
CASO PRÁCTICO. Pag 218
IDENTIFICACIÓN DE FORMAS DE NUTRICIÓN.
Ingieren organismos
vivos o muertos
recientemente =
CONSUMIDORES
Ingieren materia orgánica
muerta = DETRITÍVOROS
Secretan enzimas al
medio para digerir la
materia orgánica muerta
= SAPRÓTROFOS
No secretan enzimas.
Sólo requieren
compuestos inorgánicos
como CO2= AUTÓTROFOS
Ingieren materia orgánica
mediante endocitosis (sin paredes
celulares) o mediante el tubo
digestivo
Con paredes celulares. No ingieren
materia orgánica. Sin tubo
digestivo
Clave
dicotómica
Clasificación de las especies como organismos autótrofos, consumidores,
detritívoros o saprótrofos a partir del conocimiento de su modo de nutrición.
Consiste en
una serie de
pares de
opciones
Comunidades o biocenosis
Las relaciones entre los organismos son complejas.
▪ A veces cuando dos especies interactúan una sale
beneficiada y la otra perjudicada. Por ejemplo, un
depredador y su presa o un parásito y su
hospedador.
▪ En otros casos ambas especies se benefician. Por
ejemplo, un colibrí y la planta a la que poliniza de la
que toma su néctar.
Toda especie depende de otras para sobrevivir a largo
plazo. Las poblaciones de especies no viven aisladas
unas de otras. Una comunidad o biocenosis es un
conjunto de poblaciones que viven juntas y que
interactúan entre sí. En una comunidad suele haber
cientos o miles de poblaciones de distintas especies.
Arrecife coralino.
http://goo.gl/s4k8gU
Una comunidad está formada por poblaciones de distintas
especies que viven juntas e interactúan entre sí.
Término clave
http://www.vash-tourism.ru/maldivy/maldivy-kupit-ili-vzyat-v-arendu-snaryazhenie-dlya-podvodnogo-
plavaniya.html
TRABAJO DE CAMPO: ASOCIACIÓN ENTRE ESPECIES.(PÁGINA 221)
Las parcelas o cuadrantes son áreas de muestreo de forma cuadrada que se delimitan normalmente con un
marco cuadrado. El muestreo mediante cuadrantes implica colocar repetidas veces en posiciones al azar el
cuadrante y registrar el número de organismos presentes cada vez.
http://www.oceanmatters.org/programs/quadrats-3/http://goo.gl/z2oL9w http://goo.gl/SPULxu
Con esta técnica podemos estudiar la presencia
y distribución de especies en un área
determinado.
Comprobación de la asociación entre dos especies usando la prueba de
chi‐cuadrado con los datos obtenidos de un muestreo basado en parcelas.
La distribución de una, dos o más especies en un hábitat
puede ser completamente al azar. Pero , también puede
estar condicionada por factores, como los factores abióticos
(humedad, luz, temperatura, etc.), que pueden modificar
dicha distribución. Por ejemplo, hay plantas que crecen
mejor en suelos con pH básico que en suelos ácidos y al
contrario. Por eso hay especies de plantas que suelen crecer
juntas con una distribución agrupada.
La técnica de muestreo mediante cuadrantes permite:
A partir del cuadrante podemos conocer o estimar los siguientes parámetros:
▪ Ausencia, presencia y frecuencia: de una o varias especies de plantas (y animales inmóviles)
contándolas y viendo la proporción de cuadrantes en las que aparece.
▪ Densidad: contando el número de individuos por unidad de superficie.
▪ Biomasa: arrancando y pesando un determinado tipo de material (hierba, arbusto o herbáceas)
dentro del cuadrante, podemos averiguar la cantidad de materia acumulada.
▪ Cobertura: mediante la estimación del área del cuadrante cubierto por el porte de una planta.
Y a partir de aquí podemos:
▪ Comparar la distribución de poblaciones de diferentes especies en una misma área (especie A
frente a especie B).
▪ Comparar la distribución de poblaciones de la misma especie en diferentes áreas (sitio A frente
a sitio B).
Distribución al azar
Distribución agrupada
Muestreo al azar con el cuadrante:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
x
x x o
o xo o o ox
xo o x
o x x
x
x
x x x
x
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Se hace un mapa del área a estudiar y se
marcan dos ejes de coordenadas a lo largo
de sus bordes (X e Y). Se obtienen
coordenadas al azar mediante un
ordenador o una calculadora en número
suficiente para que los datos sean fiables.
Eje X
EjeY
En los cuadrantes elegidos
aleatoriamente se identifican las
especies y luego se calcula su
presencia o ausencia, su
número, cobertura, etc.
En el campo
simplemente
se trazan los
ejes X e Y y se
localizan las
coordenadas
del cuadrante
Observación de datos
Cómo utilizar el cuadrante
¿Qué debemos contar?
▪ Cuente las plantas sólo si están arraigadas en el suelo que queda en el interior del
cuadrado: Es posible que necesite levantar el follaje para comprobar dónde se
encuentran las raíces.
▪ En caso de poblaciones muy abundantes, como la hierba, el conteo de individuos es
imposible.
▪ En su lugar, puede contar el porcentaje de cobertura. Sea consciente de las
limitaciones e incluya una estimación de la incertidumbre en la tabla de resultados. Por
ejemplo, en un cuadrante 5x5, la presencia en cada cuadrante pequeño representa una
incertidumbre del 4% de cobertura.
Fuentes de error
▪ Decida qué bordes caen “dentro” y cuáles
“fuera” (dos dentro y dos fuera).
▪ Cuente sólo los individuos que caen “dentro”
del cuadrante.
▪ Por ejemplo, en esta figura, contaríamos sólo
8 individuos. Hay 2 que no se cuentan porque
se consideran que han quedado “fuera”.
4 1 especies, comunidades y ecosistemas
▪ Al comprobar la asociación de dos especies puede ser que haya una asociación
positiva, cuando una está presente también lo está la otra; que haya una asociación
negativa y no coincidan; o que no haya asociación y la distribución sea independiente.
▪ Hay dos posibles hipótesis:
▪ H0: dos especies se distribuyen independientemente (hipótesis nula).
▪ H1: dos especies están asociadas (ya sea positiva o negativamente).
▪ Podemos verificar dichas hipótesis mediante una prueba o test estadístico. Vamos a
contar la presencia o ausencia de ambas especies mediante la técnica del cuadrante.
La variable que vamos a medir es presencia/ausencia, es una variable categórica no
continua (vamos a contar, no a medir), por lo que la prueba chi-cuadrado es
aceptable.
▪ La prueba chi-cuadrado es válida si se cumplen tres condiciones: la variable a medir es
categórica o cualitativa, la frecuencia que esperamos sea en total 5 o mayor de 5 y si
las muestras han sido obtenidas al azar.
¿Estarán asociadas en su
distribución estas especies
de plantas?
SIGNIFICACIÓN ESTADÍSTICA.Página 223.
Reconocimiento e interpretación de la significación estadística.
4 1 especies, comunidades y ecosistemas
Veamos un ejemplo de asociación de especies contando las frecuencias observadas de dos
especies (A y B) en una parcela, es decir, el número de cuadrantes que contienen o no
contienen cada una de las dos especies. Una variable es la frecuencia de la especie A y la otra
variable la frecuencia de la especie B.
1. Presentaremos los datos en una tabla de contingencia (tabla que se utiliza para registrar la
relación entre dos variables cualitativas o categóricas). Al ser dos variables será una tabla
2x2, con dos filas y dos columnas):
Tabla de
contingencia
Especie B
presente
Especie B
ausente
Totales de filas
Especie A
presente
54 94 148
Especie A
ausente
72 80 152
Totales de
columnas
126 174 300
2. Calculemos ahora las frecuencias esperadas para cada uno de los cuatro casos, de acuerdo con
la hipótesis nula de que la distribución es independiente, mediante la siguiente fórmula:
Frecuencia esperada =
Total filas x Total columnas
Gran total
Gran total
Las especies A y B están ambas
presentes en 54 cuadrantes La especies A está presente
sola en 94 cuadrantes, en los
que no está la especie B
3. Ampliamos la tabla para incluir también las frecuencias esperadas:
Tabla de
contingencia
Especie B presente Especie B ausente
Totales de filas
Obser-
vados
Espera-
dos
Obser-
vados
Espera-
dos
Especie A presente 54
148 x 126
300
94
148 x 174
300
148
Especie A ausente 72
152 x 126
300
80
152 x 174
300
152
Totales de columnas 126 174 300
Tabla de
contingencia
Especie B presente Especie B ausente
Totales de filas
Obser-
vados
Espera-
dos
Obser-
vados
Espera-
dos
Especie A presente 54 62,2 94 85,8 148
Especie A ausente 72 63,8 80 88,2 152
Totales de columnas 126 174 300
3. Calculamos la chi-cuadrado a partir de la fórmula:
4. Determinamos el número de grados de libertad a partir de la fórmula:
Grados de libertad = (nº filas – 1) (nº columnas – 1)
En nuestro caso tenemos dos filas y dos columnas, por lo que:
Grados de libertad = (2 – 1) (2 – 1) = 1
5. Averiguamos en una tabla de χ2 el valor crítico para un nivel de significación (p) de 0,05
(5%), probabilidad de que las diferencias se deban al azar:
Grados de libertad Nivel de significancia de 0,05
1 3,84
2 5,99
3 7,81
4 9,49
6. Comparamos
▪ Si χ2 < valor crítico aceptamos la hipótesis nula: no hay diferencia significativa y
no hay asociación entre las especies. Es el caso de este ejemplo.
▪ Si χ2 > valor crítico rechazamos la hipótesis nula: sí hay diferencia significativa y sí
hay asociación entre las especies.
Actividad:“Asociaciónentrevariables
enunecosistema”
Un biólogo marino estudia cómo se distribuyen dos especies de lapas
sobre las rocas en la zona intermareal. Utilizando la técnica de
cuadrantes observa muestras al azar y contabiliza el número de lapas
de cada especie que se encuentran en la orilla superior de la marea alta
y en la orilla inferior de la marea baja. Los resultados son:
Número de lapas de la
especie A
Número de lapas de la
especie B
Orilla superior 24 18
Orilla inferior 15 31
Verifique si se admite o no la hipótesis nula: “No hay diferencia significativa en
la distribución de las especies de lapa entre la orilla superior y la orilla inferior
de la zona intermareal”.
Distribución de dos especies de lapa (Nacella)
CASO PRÁCTICO. Pag 223
Ecosistemas.
Una comunidad está compuesta por todos los organismos
que viven en un área. Estos organismos dependen también
del medio no vivo o abiótico en el que se desenvuelven: aire,
agua, suelo o roca.
En algunos casos el medio abiótico ejerce una influencia
poderosa sobre los organismos. Por ejemplo, en las costas la
acción de las olas crea un hábitat muy especializado donde
solo pueden sobrevivir organismos bien adaptados. En los
acantilados el tipo de roca determina si hay salientes donde
las colonias de aves puedan anidar.
Una comunidad forma un ecosistema por sus interacciones con el
medio ambiente abiótico.
Término clave
Hay casos en los que organismos influyen sobre el medio abiótico, por
ejemplo, cuando el avance de las dunas en las playas se detiene por las
raíces de plantas como el barrón o carrizo (Ammophila arenaria). Las raíces
de estas plantas estabilizan la arena y sus hojas rompen el viento, con lo cual
favorecen que se deposite más arena.
Las comunidades y su
medio abiótico
establecen un sistema
complejo de relaciones
cuyo conjunto constituye
un ecosistema.
Dunas en la playa de los Liencres / ANDRÉS FERNÁNDEZ
PARQUE NATURAL DE LAS DUNAS DE LIENCRES
Se producen interacciones complejas entre las
comunidades, y entre los organismos y el medio
ambiente abiótico => Se producen interacciones entre
comunidades y el medio abiótico => ECOSISTEMAS.
FACTORES FÍSICOS o ABIÓTICOS EN UN BOSQUE TROPICAL
FACTORES ABIÓTICOS EN LA BAJAMAR DE UNA COSTA ROCOSA
FACTORES FÍSICOS EN UN LAGO
temperatura
Oxígeno disuelto
Nutrientes inorgánicos.
Los seres vivos necesitan un suministro constante de elementos químicos:
▪ Carbono, hidrógeno y oxígeno necesarios para hacer los compuestos orgánicos
carbonados en los que se basa la vida (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos
nucleicos).
▪ Nitrógeno y fósforo necesarios también para las biomoléculas.
▪ Otros (hierro, cobre, magnesio, etc.) se necesitan en pequeñas cantidades pero
también son imprescindibles.
Los organismos autótrofos obtienen todos estos elementos del medio abiótico.
Los heterótrofos sin embargo algunos elementos los obtienen con el alimento
(carbono, nitrógeno, fósforo) pero otros directamente de nutrientes inorgánicos
presentes en el medio abiótico (sodio, potasio, calcio, etc.).
Los organismos autótrofos y heterótrofos obtienen
nutrientes inorgánicos del medio ambiente abiótico.
Término clave
Ciclos de nutrientes.
La disponibilidad de elementos químicos en la
Tierra está limitada; aunque los seres vivos los han
utilizado durante miles de millones de años y no se
han agotado. Esto se debe a que los elementos
químicos pueden reciclarse indefinidamente. Los
seres vivos los cogen del medio abiótico, los utilizan
y luego los devuelven al medio sin que los átomos
sufran cambios.
El reciclado de elementos químicos no es tan simple
como en este esquema, ya que un elemento pasa
de un organismo a otro antes de ser devuelto al
medio abiótico. Los detalles varían según el
elemento que consideremos. El ciclo del carbono,
por ejemplo, es diferente al ciclo del nitrógeno
(ambos se estudian en BI). Hablamos de ciclos de
nutrientes, o mejor aún, de ciclos de los elementos.
Reservas de un
elemento en el medio
abiótico
Elemento formando
parte de un organismo
vivo
Los ciclos de nutrientes mantienen el suministro de
nutrientes inorgánicos.
Término clave
Sostenibilidad de los ecosistemas.
El concepto de sostenibilidad ha emergido recientemente dado que el uso que la especie humana
hace de los recursos es insostenible. Un recursos es sostenible si puede continuar disponible de
forma indefinida.
El consumo de combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas natural) es un ejemplo de actividad
humana insostenible.
Los ecosistemas tienen el potencial de ser sustentables a lo
largo de períodos de tiempo prolongados.
Término clave
La formación de combustibles fósiles
es un proceso lento que tiene lugar a
escala geológica, mientras que los
humanos lo consumimos a un ritmo
muy rápido. Vivir de forma sostenible
requiere que las generaciones futuras
también lo puedan hacer.
La sostenibilidad en un ecosistema requiere:
▪ Disponibilidad de nutrientes. Los elementos
que componen los nutrientes pueden
reciclarse indefinidamente.
▪ Degradación de los productos de desecho.
Estos productos de desecho suelen ser
nutrientes para otros seres vivos.
▪ Disponibilidad de energía. La energía no se
recicla sino que ha de ser suministrada
constantemente en un ecosistema,
principalmente a partir de la energía del Sol.
DESCOMPOSICIÓN: (proporciona más nitratos que los procesos de fijación)
(organismos descomponedores (bacterias y hongos)
NITROSOMAS
NITROBACTER
PLANTAS
ASIMILACIÓN: por las productores que asimilan el nitrógeno para producir
Biomoléculas orgánicas (aa, bases nitrogenadas que forman los
Nucleótidos y los ácidos nucleicos (ADN y ARN)
RESTOS ORGÁNICOS NH3
NITRITOS
NO2
-
NITRATOS
NO3
-
Las ecosferas son ecosistemas vivos, cerrados y
autosuficientes. Son diseñados de forma que la
presencia de organismos permanece ya que los
nutrientes se reciclan, siempre que no falte
alguna fuente de luz.
http://spaceplace.nasa.gov/ecosphere/sp/
4 1 especies, comunidades y ecosistemas
Deforestación
Tras abandonar un cultivo, la
recuperación es más fácil si había
vegetación autóctona en los lindes
(como en la agricultura
tradicional).
Es más fácil la recuperación (tras
una tala masiva) de un bosque
templado que de una selva
tropical, pues en el caso de la
selva casi no hay materia orgánica
en el suelo pues la descomposición
es muy rápida. Tras la tala se
forman lateritas (costras rojas).
En el caso de un bosque
templado hay más materia
orgánica en el suelo, pues se
descompone más lentamente, con
lo que el suelo sigue fértil y es más
fácil recuperar el bosque.
Tala total o parcial (quema de pequeñas áreas) de
selva tropical.
Selva tropical Bosque templado
Materia orgánica en el
suelo
Muy escasa Muy abundante
Descomposición de la
materia orgánica
Rápida (favorecida por
las altas tª y humedad)
Lenta (dificultada por las
bajas tª y poca humedad)
Efecto de la tala sobre
el suelo
Empobrecimiento total,
se forman costras rojas
El suelo sigue fértil años
después de talar
Necromasa Poca Mucha
Nutrientes Están en la vegetación
principalmente
Están en el suelo
principalmente
Comparación entre selva tropical y bosque templado.
MESOCOSMOS. Página 226-227
▪ La sostenibilidad de un ecosistema puede
cambiar cuando aparece un factor
externo “perturbador” que interrumpe el
equilibrio natural. Esto se puede
investigar directamente sobre el medio
natural o utilizando sistemas cerrados o
semicerrados experimentales.
▪ Los mesocosmos son pequeñas áreas
experimentales utilizadas en la
investigación ecológica. Una ecosfera es
un microcosmos cerrado, pero un acuario
de mayor tamaño o un tanque de
acuicultura también son mesocosmos.
▪ Se podría estudiar qué efecto tiene sobre
un ecosistema acuático la introducción de
una determinada especie. Para averiguar
si un ecosistema es sostenible entonces
habría que sellar la comunidad de
organismos junto con su medio abiótico.
Se pueden diseñar mesocosmos acuáticos
y terrestres.
▪ Un mesocosmos debe contener:
▪ Autótrofos, para producir compuestos orgánicos y
regenerar el oxígeno necesario para la respiración
celular de los organismos.
▪ Saprótrofos para descomponer la materia orgánica
muerta y reciclar los nutrientes.
▪ Consumidores y detritívoros, no son esenciales, pero
forman parte habitual de cualquier ecosistema.
▪ No es ético incluir animales grandes en un
mesocosmos ya que no pueden obtener suficiente
cantidad de alimentos u oxígeno.
Agua de estanque
con autótrofos,
consumidores,
detritívoros y
saprótrofos
Lodo del fondo
del estanque
Aire con O2 y CO2
Tapadera para
sellar la entrada o
salida de sustancias
Frasco de 5 litros
http://goo.gl/BfKE5E
Organización de un mesocosmos cerrado para tratar de
establecer condiciones de sustentabilidad (trabajo práctico 5).
4 1 especies, comunidades y ecosistemas
▪ La columna de Winogradsky (descubridor de la quimiosíntesis) es una demostración
clásica de cómo los microorganismos ocupan "microespacios" altamente específicos
de acuerdo con sus tolerancias medioambientales y sus necesidades vitales
(requerimientos de carbono y energía) y que, además, ilustra cómo diferentes
microorganismos desarrollan sus ciclos, y la interdependencia que llega a existir entre
ellos (las actividades de un microorganismo permite crecer a otro y viceversa). Esta
columna es un sistema completo y autónomo de reciclado, mantenido sólo por la
energía de la luz.
http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/winogradsky.swf
Cianobacterias y
algas
Bacterias fotosintéticas
no sulfurosas (ej.:
Rhodonicrobium)
Bacterias fotosintéticas
púrpuras (ej.:
Chromatium)
Bacterias fotosintéticas
verdes (ej.: Chlorobium)
Zona aeróbica
Zona microaeróbica
(Menos anaeróbica)
Zona anaeróbica
(Más anaeróbica)
Lodo mezclado con
sales de sulfato y
carbonato y celulosa
Aire
Líquido
Ver animación en:
http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/
winogradsky.swf
▪ La columna aquí descrita se enfoca sobre todo al ciclo del azufre, pero se podría desarrollar igualmente la
reproducción de otros ciclos biogeoquímicos equivalentes para nitrógeno, carbono y otros elementos.
▪ El montaje consta de un cilindro ancho de cristal que se llena con lodos del fondo de un lago ricos en
materia orgánica hasta 1/3 de su volumen. una fuente de carbono orgánico (papel de periódico, serrín,
carne...) y otra de azufre (típicamente sulfato de calcio) y CaCO3 (que actúa como tampón).
▪ La mezcla, bien apretada para que no queden burbujas de aire, se cubre con agua procedente del lago, se
cubre con papel de aluminio y se deja en una ventana donde reciba la luz del sol durante meses.
▪ Se forma un gradiente de oxígeno y otro de sulfuros, que determinan una amplia variedad de ambientes
en capas en los que se disponen diferentes especies de microorganismos (algas, cianobacterias, bacterias
quimioautótrofas, etc.)
▪ En la zona inferior de lodos se desarrollan organismos
(Clostridium) que desarrollan procesos fermentativos
que producen alcohol y ácidos grasos como
subproductos de su metabolismo. Estos productos de
"desecho" son a su vez el sustrato para el desarrollo de
bacterias reductoras de sulfato (Desulfovibrio). Como
resultado se liberan sulfuros que difunden a la zona
superior oxigenada creando un gradiente en el que se
desarrollan bacterias fotosintéticas que utilizan el
azufre (Chromatium y Chlorobium).
▪ Por encima de esta zona pueden desarrollarse
bacterias púrpura que no utilizan el azufre
(Rhodomicrobium).
▪ Cianobacterias (Beggiatoa) y algas verdes crecen en la
parte superior y liberan oxígeno que mantiene aerobia
esta zona. http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/winogradsky.swf
BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS WEB
 BIOLOGÍA. ALLOTT, Andrew, MINDORFF, David. AZCUE, José. Editorial Oxford. ISBN 978-0-19-833873-4.
 ECOLOGY. GREENWOOD, Trancey. SHEPHERD, Lyn. ALLAN, Richard. BUTLER, Daniel. Editorial BIOZONE
International Ldt.
 ENVIRONMENTAL SYSTEMS AND SOCIETIES. RUTHERFORD, Jill. WILLIAMS, Gillian. Editorial Oxford.
 https://sites.google.com/site/iesmmibiologia/
4 1 especies, comunidades y ecosistemas

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4 1 especies, comunidades y ecosistemas

  • 1. IV BIOLOGÍA INTERNACIONAL IES Santa Clara. 1ºBACHILLER Dpto Biología y Geología. https://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato- internacional/biologia-nivel-superior/ Idea fundamental: La supervivencia continuada de organismos vivos, entre ellos los seres humanos, depende de la existencia de comunidades sustentables Presentación realizada a partir de la creada por Aureliano Fernández ( IES Martínez Montañes de Sevilla) https://sites.google.com/site/iesmmibiol ogia/
  • 2. 4.1. ESPECIES, COMUNIDADES Y ECOSISTEMAS. 4.2. FLUJOS DE ENERGÍA. 4.3.CICLO DEL CARBONO. 4.4. CAMBIO CLIMÁTICO. CONTENIDOS
  • 3. 4.1 BIOLOGÍA INTERNACIONAL IES Santa Clara. 1ºBACHILLER Dpto Biología y Geología. https://biologiageologiaiessantaclarabelenruiz.wordpress.com/bachillerato- internacional/biologia-nivel-superior/ https://www.telesurtv.net/news/04-de-Octubre-Dia-de-los-animales-20151001-0057.html
  • 4. Naturaleza de las ciencias  Búsqueda de patrones, tendencias y discrepancias: las plantas y las algas son mayoritariamente autotróficas, si bien algunas especies vegetales no lo son. (3.1) Comprensión  Las especies son grupos de organismos que pueden reproducirse potencialmente entre sí para producir descendencia fértil.  Los miembros de una especie pueden quedar aislados reproductivamente en poblaciones separadas.  Para la nutrición, las especies utilizan un método autotrófico o un método heterotrófico (un reducido número de especies disponen de ambos métodos).  Los consumidores son organismos heterótrofos que se alimentan de organismos vivos por ingestión.  Los detritívoros son organismos heterótrofos que obtienen los nutrientes orgánicos de los detritos mediante digestión interna.  Los saprotrofos son organismos heterótrofos que obtienen los nutrientes orgánicos de organismos muertos mediante digestión externa.  Una comunidad está formada por poblaciones de distintas especies que viven juntas e interactúan entre sí.  Una comunidad forma un ecosistema por sus interacciones con el medio ambiente abiótico.  Los organismos autótrofos y los heterótrofos obtienen nutrientes inorgánicos del medio ambiente abiótico.  Los ciclos de nutrientes mantienen el suministro de nutrientes inorgánicos.  Los ecosistemas tienen el potencial de ser sustentables a lo largo de períodos de tiempo prolongados. Habilidades experimentales  Clasificación de las especies como organismos autótrofos, consumidores, detritívoros o saprotrofos a partir del conocimiento de su modo de nutrición.  Organización de un mesocosmos cerrado para tratar de establecer condiciones de sustentabilidad (trabajo práctico 5).  Comprobación de la asociación entre dos especies usando la prueba de chi‐cuadrado con los datos obtenidos de un muestreo basado en parcelas.  Reconocimiento e interpretación de la significación estadística. Mentalidad internacional  Puede discutirse la necesidad de sustentabilidad en las actividades humanas y los métodos necesarios para promoverla. 4.1 Especies, comunidades y ecosistemas
  • 5. CONCEPTO DE ESPECIE Las especies son grupos de organismos que pueden reproducirse potencialmente entre sí para producir descendencia fértil. Término clave
  • 6. La especie es la unidad básica de la clasificación de los seres vivos. Caballo Burro El caballo y el burro son especies diferentes Porque aunque una yegua y un burro se pueden reproducir entre sí, su descendiente, el mulo, es un híbrido estéril.
  • 7. Ligre (híbrido de león x tigresa; estéril) Tigón o tigrón (híbrido de leona x tigre; estéril) León Leona Tigre o tigresa (la hembra se diferencia del macho porque tiene menos rayas) El tigre y el león son especies diferentes, porque sus descendientes son estériles
  • 8. Estas «arañas de cara feliz» parecen diferentes, pero dado que pueden reproducirse entre ellas, se considera que son de la misma especie: Theridion grallator Puede parecer que la definición de especie es muy clara y definitiva, pero no es así: en la naturaleza hay muchos casos en los que es difícil aplicar esta definición. Por ejemplo, muchas bacterias se reproducen principalmente de forma asexual. La bacteria que se muestra a la derecha se está reproduciendo asexualmente por bipartición. La definición de especie como un grupo de individuos capaces de reproducirse entre sí no es fácil de aplicar a organismos que se reproducen única o principalmente de manera asexual.
  • 9. https://www.youtube.com/watch?v=D-OfeWPgB24 AVES DEL PARAÍSO Habitan en Papúa Nueva Guinea, y otras islas de Australasia. https://www.google.es/maps/place/Pap%C3%B Aa+Nueva+Guinea/@- 3.6646714,134.4098009,3.77z/data=!4m5!3m4! 1s0x6859e8afbf0e9eaf:0xdaf0e50d8e9c127a!8 m2!3d-6.314993!4d143.95555 Apareamiento: los machos realizan un elaborado singular cortejo consistente en danzas t movimientos repetitivos para desplegar su plumaje exótico. Significado=>  Muestran a la hembra que están en buen estado físico y que serían una pareja apropiada.  Mostrar que son el mismo tipo de ave del paraíso que la hembra.
  • 10. Dos individuos de la misma especie se aparean, se están CRUZANDO => la descendencia es fértil, https://encrypted- tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSEa4 Ha9o3ymYto8vG5hGa_ikX- eL3CXs0RTXWMMaFwcIWYKZN7_A https://encrypted- tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcRX2_ll AtXmP7y9x_ekWRCxjr8rluGWJ68pd- 8stZn6Y1e8jl_0Mg https://encrypted- tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:A Nd9GcQ16T7S1oM5JQCPSwrHF xyLN10aJP1Qz7MqJm- lHgPkZx7LR_Rw Dos individuos de la distinta especie se aparean => ENTRECRUZAMIENTO => la descendencia NO es fértil (No se combinan los genes de las dos especies)
  • 11. El estudio de las relaciones entre los seres vivos y entre estos organismos y su medio ambiente. Ecosistemas de Doñana: dunas móvilesArrecife coralino Ecosistemas de Doñana: monte mediterráneo Ecosistemas de Doñana: lagunas y marismasSabana Ecología
  • 12. ECOSISTEMA ECOSISTEMA BIOTOPO BIOCENOSIS O COMUNIDAD HUMEDAD, TEMPERATURA, GASES, NUTRIENTES SALINIDAD Y TIPO DE GASES CONJUNTO DE POBLACIONES INTERRELACIONADAS conjuntos de individuos de la misma especie que viven en un área y tiempo determinado
  • 13. Hábitat Medio ambiente en el que normalmente vive una especie o emplazamiento de un organismo vivo. Especie Grupo de organismos capaces de reproducirse entre sí produciendo una descendencia fértil. Población Grupo de organismos de la misma especie que viven en el mismo área al mismo tiempo. Comunidad o biocenosis Grupo de poblaciones que viven e interaccionan en un determinado medio físico o biotopo. http://www.flickr.com/photos/ 37563893@N00/5263147530 Ecosistema Conjunto de una comunidad o biocenosis (factores bióticos) y su biotopo (factores abióticos) y sus relaciones. CONCEPTO DE POBLACIÓN Los miembros de una especie pueden quedar aislados reproductivamente en poblaciones separadas. Término clave
  • 14. ECOSFERA=TIERRA=GAIA Conjunto de todos los ecosistemas de la Tierra definición biotopo Biosfera= biocenosis Conjunto de todos los seres vivos de la Tierra definición Formado por
  • 15. Biocenosis o comunidad Conjunto de poblaciones de seres vivos (animales, plantas y microorganismos) que conviven en el ecosistema y que se relacionan entre ellos INDIVIDUOS COMUNIDAD O BIOCENOSIS POBLACIONES Los individuos de la misma especie que viven en un lugar y tiempo determinado constituyen una población. Una comunidad o biocenosis está formada por un conjunto de poblaciones que conviven en un ecosistema.
  • 16. Las poblaciones de una misma especie pueden estar en contacto unas con otras, encontrarse esporádicamente o permanecer aisladas entre sí. Al irse aislando las poblaciones, los individuos se van diferenciando hasta llegar un momento en que no pueden reproducirse entre sí y entonces se forman dos especies distintas. La culebra coral (Lampropeltis triangulum) se distribuye en Norteamérica en distintas poblaciones con características fenotípicas distintivas que dan lugar a distintas subespecies. Al dejar de reproducirse entre ellas, finalmente se originarán al menos dos especies distintas. Muchas veces los biólogos no son capaces de definir si dos poblaciones son de la misma especie o no. Variación geográfica de la culebra coral
  • 17. Aislamiento geográfico Aislamiento ecológico Aislamiento por comportamiento Aislamiento temporal Aislamiento mecánico Impedimento de la fusión de gametos Inviabilidad del híbrido o infertilidad MECANISMOS DE AISLAMIENTO REPRODUCTIVO ENTRE POBLACIONES Las especies se encuentran en diferentes áreas que están separadas por una barrera física, como u río o una cordillera. Las especies se localizan en el mismo área, pero ocupan distintos hábitats y rara vez se encuentran. Las especies difieren en su ritual de apareamiento Las especies se reproducen en diferentes estaciones o en diferentes momentos del día. Diferencias estructurales entre las especies impiden el apareamiento. Los gametos de una especie funcionan deficientemente en relación con los gametos de otras especies o en el interior del conducto reproductivo de otras especies. Los embriones híbridos no se desarrollan adecuadamente; los adultos híbridos no sobreviven en la naturaleza; o los híbridos adultos son estériles o tienen una fertilidad reducida.
  • 18. Aislamiento mecánico: La incompatibilidad entre las partes del cuerpo. Estos penes de caballitos del diablo ilustran lo complejos que pueden ser los genitales de los insectos.
  • 19. El experimento de la mosca de la fruta de Diane Dodd indica que el aislamiento de poblaciones en ambientes distintos (p. ej., con diferentes fuentes de alimento) puede llevar al comienzo del aislamiento reproductivo. http://www.sesbe.org/evosite/evo101/VC1fEvidenceSpeciation.shtml.html
  • 20. http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_42_sp DEFINICIÓN DE ESPECIACIÓN La especiación es un suceso de formación de linajes que produce dos o más especies diferentes. Imagina que estás mirando la punta del árbol de la vida que forma una especie de mosca de la fruta. Si vas hacia abajo en la filogenia hasta donde la ramita de la mosca de la fruta se conecta con el resto del árbol, ese punto de ramificación, y todos los demás puntos de ramificación del árbol, es un suceso de especiación. En ese punto los cambios genéticos produjeron dos linajes diferentes de moscas de la fruta, donde anteriormente había sólo un linaje. Pero, ¿por qué y cómo sucedió?
  • 21. El escenario: una población de moscas de la fruta silvestres está a lo suyo en varios racimos de plátanos en putrefacción, poniendo sus huevos alegremente en la blanda fruta … Ocurre un desastre: un huracán arrastra hasta el mar los plátanos y las moscas de la fruta inmaduras que contienen. El racimo de plátanos finalmente es arrastrado hasta una isla alejada de la costa del continente. Las moscas de la fruta maduran y emergen de su nido viscoso a la isla solitaria. Las dos partes de la población, la continental y la insular, están demasiado alejadas para que el flujo génico las una. En este punto todavía no se ha producido especiación: cualquier mosca de la fruta que volviera al continente podría aparearse con las moscas del continente y producir descendientes sanos. ESPECIACIÓN POR AISLAMIENTO GEOGRÁFICO
  • 22. Las poblaciones divergen: las condiciones ecológicas son ligeramente diferentes en la isla, por lo que la población isleña evoluciona bajo presiones selectivas diferentes y experimenta sucesos aleatorios distintos que la población continental. La forma, las preferencias de alimentación y las exhibiciones de cortejo cambian durante el transcurso de muchas generaciones de selección natural. Nos volvemos a encontrar: cuando otra tormenta vuelve a introducir las moscas isleñas en el continente, no se aparearán fácilmente con las moscas del continente, ya que habrán desarrollado comportamientos de apareamiento diferentes. Las pocas que sí que se apareasen con las moscas del continente producirían huevos inviables debido a otras diferencias genéticas entre las dos poblaciones. El linaje se ha separado ahora que los genes ya no pueden fluir entre las poblaciones. Texto e imágenes tomados de http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_42_sp
  • 23. Las tortugas que viven en las Islas Galápagos son las más grandes del mundo. A veces se han clasificado juntas como una misma especie, Chelinoidis nigra, pero recientemente se han separado en siete especies distintas vivientes más tres extintas. Discuta si las siguientes observaciones indican si las poblaciones de cada isla son especies separadas: ▪ Las tortugas de Galápagos son malas nadadoras y no pueden viajar de una isla a otra por lo que no hibridarían naturalmente. ▪ Tortugas de diferentes islas tienen diferencias reconocibles en sus características, incluyendo la forma y el tamaña de la concha. ▪ Tortugas de diferentes islas han sido apareadas en zoos y han producido descendencia con menor fertilidad y mayor mortalidad. «Galapagos tortoise distribution map» de Fallschirmjäger - Trabajo propio. Disponible bajo la licencia GFDL vía Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Galapagos_tortoise_distribution_map.svg#/media/File:Galapagos_tortoise_distribution_map.svg Página 217. Biología. Editorial Oxford. Libro del Diploma Bachillerato Internacional
  • 24. Una de las relaciones fundamentales que se producen en un ecosistema entre los organismos y entre los organismo y el medio son las relaciones alimenticias o tróficas. Todos los organismos necesitan un suministro de nutrientes orgánicos, como glucosa y aminoácidos, para su crecimiento y reproducción. Hay dos maneras de obtener dichos compuestos: ▪ Fabricando sus propios compuestos orgánicos a partir de dióxido e carbono y otras sustancias inorgánicas : organismos autótrofos. ▪ A partir de otros organismos que ya los hayan fabricado : organismos heterótrofos. ▪ Organismos mixotróficos => utilizan ambos tipos de nutrición. Ejemplo Euglena glacilis tiene cloroplastos y lleva a cabo la fotosíntesis cuando hay suficiente luz, pero también puede alimentarse de detritos o de organismos más pequeños por endocitosis. El colibrí es una animal heterótrofo que se alimenta del néctar de la planta autótrofa. http://protist.i.hosei.ac.jp/pdb/images/mastigoph ora/euglena/gracilis/Itu-14/gracilis_2c.html http://goo.gl/fdRR2L Euglena gracilis, se alimenta con métodos autototrófico y heterótrofico. Arabidopsis thaliana, planta herbácea modelo. Nutrición autótrofa y heterótrofa. Término clave Para la nutrición, las especies utilizan un método autotrófico o un método heterotrófico (un reducido número de especies disponen de ambos métodos).
  • 25. Búsqueda de patrones, tendencias y discrepancias: las plantas y las algas son mayoritariamente autotróficas, si bien algunas especies vegetales no lo son. (3.1) La gran mayoría de plantas y algas son autótrofas y realizan la fotosíntesis en los cloroplastos. Sin embargo hay algunas plantas y algas que no siguen esta tendencia ya que no tienen cloroplastos y no hacen fotosíntesis. Hay plantas parásitas que viven sobre otras plantas y que no tienen hojas ni son verdes, dependen por completo de otras plantas en las que insertan unas raíces especiales o haustorios para obtener la savia elaborada. La Cuscuta (en amarillo) es una planta que parasita a otras plantas, en este caso creciendo sobre un saúco (verde). «Cuscuta europaea bgiu». Publicado bajo la licencia CC BY-SA 3.0 vía Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cuscuta_europaea_bgiu.jpg#/media/File:Cuscuta_europaea_bgiu.jpg. ¿Cómo decidir si estas plantas parásitas falsean la teoría de que las plantas y las algas son seres autótrofos, o si esta discrepancia no es significativa? ▪ El número de plantas y algas heterótrofas es muy pequeño (menos del 1%). ▪ Las algas antecesoras de las que derivaron por evolución el resto de algas y todas las plantas sí tenían cloroplastos, por lo que han debido de perderlos en algún momento de su evolución. ▪ Plantas parásitas hay en distintas familias de plantas, no sólo en una. Estos patrones sugieren que las plantas parásitas han evolucionado repetidamente a partir de las plantas fotosintéticas. 4.1. TENDENCIAS EN LA NUTRICIÓN DE PLANTAS Y ALGAS.(Página 217)
  • 26. Autótrofos Auto-alimentación Organismos que sintetizan sus moléculas orgánicas a partir de moléculas inorgánicas simples y una fuente energética externa Productores Fotoautótrofos Fotosíntesis Plantas, fitoplancton, algas Quimioautótrofos Quimiosíntesis Bacterias quimiosintéticas de fondos oceánicos Los productores son organismos autótrofos que fabrican compuesto orgánicos a partir de compuestos inorgánicos. Fitoplancton Los organismos autótrofos son los productores de materia orgánica. Se dividen en dos grupos: ▪ Fotoautótrofos o fotosintéticos. Utilizan CO2 y la energía lumínica del Sol. En los ecosistemas acuáticos son el fitoplancton (algas, protistas y bacterias); en los terrestres, las plantas. ▪ Quimioautótrofos o quimiosintéticos. Utilizan también CO2, pero la energía la obtienen de la oxidación de compuestos inorgánicos reducidos (sulfuro de hidrógeno, azufre, amoníaco, nitrito, etc.) Son bacterias quimiosintéticas que se encuentran en las fumarolas negras de las dorsales oceánicas. Productores
  • 27. PRODUCTORES (primer nivel trófico) AUTÓTROFOS FOTOSINTÉTICOS QUIMIOSINTÉTICOS ¿QUIÉNES SON? ORGANISMOS CO2 + H2O + SALES MINERALES ===>MATERIA ORGÁNICA + O2 LUZ •Reino monera (bacterias y cianobacterias). •Algas (unicelulares y pluricelulares) •Plantas superiores FASES: FASES producen su propia materia orgánica a partir de sustancias simples, amoniaco, sulfuro de hidrógeno, o metano. 1ª SUSTANCIA INORGÁNICA A ==== SUSTANCIA INORGÁNICA B + ATP. 2ª BIOSÍNTESIS ORGÁNICA (SIMILAR AL CICLO DE CALVÍN). Reino monera. Bacterias que no requieren la luz solar y son frecuentemente las bacterias encontradas en el fondo de los océanos. Plantas terrestres Fitoplancton Bacterias OXIDACIÓN QUIMIOSINTÉTICOS QUIMIOAUTÓTROFOS QUIMIOLITOTROFOS La reacción de fotosíntesis se puede representar mediante la siguiente ecuación de términos. Dióxido de carbono + agua => glucosa + oxígeno La fotosíntesis produce la materia prima para la producción de biomasa.
  • 28. PRODUCTORES ¿Para qué sirve la materia orgánica producida en la fotosíntesis? Respiración Producir materia (parte de las moléculas orgánicas elaboradas en la fotosíntesis, sirve de materia prima para la construcción de macromoléculas, con las que los productores se reproducen y crecen ) MATERIA ORGÁNICA + O2 ==> ATP + CO2 + H2O + calor Se almacena. Se forman tejidos vegetales, pudiendo ser transferida en forma de alimento al resto de los niveles tróficos consumidores y descomponedores) Participan en el mantenimiento de los ciclos de materia: de oxígeno, de carbono, de nitrógeno, etc., siendo importantes sumideros de CO2 y emisores de O2.
  • 29. Los consumidores son organismos heterótrofos que se alimentan de organismos vivos por ingestión. Los organismos heterótrofos se pueden dividir en distintos grupos según la fuente moléculas orgánicas que utilicen y el método de captura empleado. Uno de estos grupos son los consumidores. Los consumidores se alimentan de otros organismos, vivos o muertos recientemente. Los consumidores ingieren su alimento. Es decir, ingieren un material que no ha sido digerido previamente por otros organismos. El consumidor lo digiere y absorbe los productos de la digestión. Heterótrofos Otra fuente-alimentación Organismos que obtienen su materia orgánica y su energía de otros seres vivos CONSUMIDORES Término clave https://youtu.be/9L3NkzrJWPQ https://www.diariopanorama.com/noticia/209520/qu e-tipo-sangre-prefieren-mosquitos Cómo los mosquitos usan 6 agujas para chuparte la sangre Un mosquito que se alimenta de la sangre de otro animal vivo es un consumidor. Un león que ha capturado una gacela y la mata es también un consumidor.
  • 30. Paramecium toma partículas alimenticias por ingestión Los consumidores se dividen en dos grupos: ▪ Consumidores primarios: se alimentan de autótrofos. ▪ Consumidores secundarios: se alimentan de consumidores primarios. ▪ Y así sucesivamente. No siempre es fácil clasificar a unos organismos en un grupo ya que en la mayoría de los casos se alimentan de diversos tipos de organismos. Zooplancton, herbívoros, carnívoros y parásitos son consumidores. Zooplancton https://acuariofiliamarina.com/planton-fitoplanton-y-zooplancton/
  • 31. PRODUCTORES Herbívoros o CONSUMIDORES PRIMARIOS (se alimentan directamente de los productores). Insectos, mamíferos herbívoros, zooplancton. Carnívoros o depredadores o CONSUMIDORES SECUNDARIOS. Ejemplo: Lobo, serpiente, lagartija, etc Carnívoros finales (supedepredadores) o CONSUMIDORES TERCIARIOS. Ejemplo: águila culebrera (se alimenta de serpientes y lagartijas) CONSUMIDORES C O N S U M I D O R E S Todos son heterótrofos
  • 32. ● En cada nivel puede tener ramificaciones: ○ Omnívoros: son los que se alimentan tanto de productores como de consumidores. ○ Carroñeros o necrófagos: se alimentan de cadáveres, como buitres y chacales. ○ Detritívoros o saprófitos: consumen fragmentos de materia orgánica, como ramas, hojas, desechos vegetales, heces y restos de animales. Ejemplo: las lombrices del suelo. CONSUMIDORES La función de los consumidores es contribuir a la circulación de energía y de materia a través del ecosistema
  • 37. http://escuelangela.blogspot.com/2015/02/clasificacion-de-los-animales-por-su.html OMNÍVOROS SON LOS ANIMALES QUE COMEN TANTO ALIMENTOS DE ORIGEN ANIMAL COMO VEGETAL LOS OSOS SON OMNÍVOROS PORQUE COMEN PECES, FRUTA.. Y TODO LO QUE ENCUENTRAN OSO PANDA COME BAMBÚ, PERO TAMBIÉN HUEVOS Y OTROS ANIMALES GALLOS Y GALLINAS COMEN GUSANOS Y TAMBIÉN CEREALES MARIQUITAS SE SUELEN ALIMENTAR DE LARVAS E INSECTOS PERJUDICIALES PARA LAS PLANTAS Y DEL NÉCTAR DE LAS FLORES
  • 38. BUITRES COMIENDO UN CADÁVER HIENAS LOS CARROÑEROS, SON CARNÍVOROS Y SE ALIMENTAN DE LOS CADAVERES DE OTROS ANIMALES
  • 39. DESCOMPONEDORES Transforman la materia orgánica en materia inorgánica FUNCIÓN Cierran el ciclo de materia (reciclan la materia orgánica) Todos los seres vivos al respirar liberan H2O y CO2 que son necesarios para la vida vegetal pero no reciclamos todas las moléculas necesarias, como las sales minerales. ¿De dónde proviene la materia orgánica que descomponen? Desechos (orina, sudor, heces). Organismos muertos. Tipos DETRITÍVOROS SAPROTROFOS
  • 40. Los detritívoros son organismos heterótrofos que obtienen los nutrientes orgánicos de los detritos mediante digestión interna. Uno de los trabajos más voluminosos y últimos de Darwin fue un estudio de cómo las lombrices de tierra producen suelo mientras se alimentan. La lombriz de tierra (Lumbricus terrestris) ingiere enormes cantidades de tierra, favoreciendo la aireación del suelo. Cochinilla de la humedad (Armadillidium vulgare) Quebrantahuesos (Gypaetus barbatus). Las aves carroñeras también son detritívoras. Se alimentan de los numerosos restos de materia orgánica muerta producida por todos los organismos:  Restos de hojas y otras partes de las plantas  Plumas, pelos y otras partes muertas del cuerpo de los animales  Excrementos de los animales. Los detritívoros primero la ingieren, después la digieren internamente y, por último, absorben los nutrientes que contienen. Detritívoros Término clave http://darwin- online.org.uk/EditorialIntroductions/Freeman_V egetableMouldandWorms.html
  • 41. Larvas de los escarabajos peloteros se alimentan por la ingestión de bolas que fabrican los padres a partir de excrementos http://abajocomoarriba.blogspot.com/2017/05/el-simbolo-y-el-mito- del-escarabajo-un.html Cucaracha gigante de Madagascar es detritívora
  • 42. ÁCAROS DE LAS PESTAÑAS LOS ÁCAROS SON DETRITÍVOROS EL OJO, LAS PESTAÑAS Y LOS ÁCAROS. TODO EN UNO. COMEN PIELES MUERTAS ÁCAROS DEL POLVO QUE SE ENCUENTRAN EN LAS ALFOMBRAS, MANTAS... Y COMEN PIELES MUERTAS http://escuelangela.blogspot.com/2015/02/clasificacion-de-los- animales-por-su.html
  • 43. Los saprótrofos son organismos heterótrofos que obtienen los nutrientes orgánicos de organismos muertos mediante digestión externa. Heterótrofos que viven sobre o inmersos en materia orgánica muerta (hojas caídas, cadáveres o excrementos), segregando enzimas digestivos en ésta y absorbiendo los productos de la digestión. Primero digieren, luego absorben. Las bacterias y los hongos saprotrófos son descomponedores y liberan compuestos inorgánicos (fosfatos, nitratos, amoníaco, agua, dióxido de carbono, etc.) a partir de las biomoléculas devolviéndolos al medio. Diferentes estados de una descomposición: http://en.wikipedia.org/wiki/Decomposition Saprótrofos Término clave
  • 44. La vida secreta de los hongos: Bacterias descomponiendo compost. El compost es el producto que se obtiene de la descomposición parcial de residuos vegetales y animales. http://www.sciencephoto.com/ http://youtu.be/B4PjX66JCV8
  • 47. IDENTIFICACIÓN DE FORMAS DE NUTRICIÓN. Ingieren organismos vivos o muertos recientemente = CONSUMIDORES Ingieren materia orgánica muerta = DETRITÍVOROS Secretan enzimas al medio para digerir la materia orgánica muerta = SAPRÓTROFOS No secretan enzimas. Sólo requieren compuestos inorgánicos como CO2= AUTÓTROFOS Ingieren materia orgánica mediante endocitosis (sin paredes celulares) o mediante el tubo digestivo Con paredes celulares. No ingieren materia orgánica. Sin tubo digestivo Clave dicotómica Clasificación de las especies como organismos autótrofos, consumidores, detritívoros o saprótrofos a partir del conocimiento de su modo de nutrición. Consiste en una serie de pares de opciones
  • 48. Comunidades o biocenosis Las relaciones entre los organismos son complejas. ▪ A veces cuando dos especies interactúan una sale beneficiada y la otra perjudicada. Por ejemplo, un depredador y su presa o un parásito y su hospedador. ▪ En otros casos ambas especies se benefician. Por ejemplo, un colibrí y la planta a la que poliniza de la que toma su néctar. Toda especie depende de otras para sobrevivir a largo plazo. Las poblaciones de especies no viven aisladas unas de otras. Una comunidad o biocenosis es un conjunto de poblaciones que viven juntas y que interactúan entre sí. En una comunidad suele haber cientos o miles de poblaciones de distintas especies. Arrecife coralino. http://goo.gl/s4k8gU Una comunidad está formada por poblaciones de distintas especies que viven juntas e interactúan entre sí. Término clave
  • 50. TRABAJO DE CAMPO: ASOCIACIÓN ENTRE ESPECIES.(PÁGINA 221) Las parcelas o cuadrantes son áreas de muestreo de forma cuadrada que se delimitan normalmente con un marco cuadrado. El muestreo mediante cuadrantes implica colocar repetidas veces en posiciones al azar el cuadrante y registrar el número de organismos presentes cada vez. http://www.oceanmatters.org/programs/quadrats-3/http://goo.gl/z2oL9w http://goo.gl/SPULxu Con esta técnica podemos estudiar la presencia y distribución de especies en un área determinado. Comprobación de la asociación entre dos especies usando la prueba de chi‐cuadrado con los datos obtenidos de un muestreo basado en parcelas.
  • 51. La distribución de una, dos o más especies en un hábitat puede ser completamente al azar. Pero , también puede estar condicionada por factores, como los factores abióticos (humedad, luz, temperatura, etc.), que pueden modificar dicha distribución. Por ejemplo, hay plantas que crecen mejor en suelos con pH básico que en suelos ácidos y al contrario. Por eso hay especies de plantas que suelen crecer juntas con una distribución agrupada. La técnica de muestreo mediante cuadrantes permite: A partir del cuadrante podemos conocer o estimar los siguientes parámetros: ▪ Ausencia, presencia y frecuencia: de una o varias especies de plantas (y animales inmóviles) contándolas y viendo la proporción de cuadrantes en las que aparece. ▪ Densidad: contando el número de individuos por unidad de superficie. ▪ Biomasa: arrancando y pesando un determinado tipo de material (hierba, arbusto o herbáceas) dentro del cuadrante, podemos averiguar la cantidad de materia acumulada. ▪ Cobertura: mediante la estimación del área del cuadrante cubierto por el porte de una planta. Y a partir de aquí podemos: ▪ Comparar la distribución de poblaciones de diferentes especies en una misma área (especie A frente a especie B). ▪ Comparar la distribución de poblaciones de la misma especie en diferentes áreas (sitio A frente a sitio B). Distribución al azar Distribución agrupada
  • 52. Muestreo al azar con el cuadrante: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 x x x o o xo o o ox xo o x o x x x x x x x x 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Se hace un mapa del área a estudiar y se marcan dos ejes de coordenadas a lo largo de sus bordes (X e Y). Se obtienen coordenadas al azar mediante un ordenador o una calculadora en número suficiente para que los datos sean fiables. Eje X EjeY En los cuadrantes elegidos aleatoriamente se identifican las especies y luego se calcula su presencia o ausencia, su número, cobertura, etc. En el campo simplemente se trazan los ejes X e Y y se localizan las coordenadas del cuadrante
  • 53. Observación de datos Cómo utilizar el cuadrante ¿Qué debemos contar? ▪ Cuente las plantas sólo si están arraigadas en el suelo que queda en el interior del cuadrado: Es posible que necesite levantar el follaje para comprobar dónde se encuentran las raíces. ▪ En caso de poblaciones muy abundantes, como la hierba, el conteo de individuos es imposible. ▪ En su lugar, puede contar el porcentaje de cobertura. Sea consciente de las limitaciones e incluya una estimación de la incertidumbre en la tabla de resultados. Por ejemplo, en un cuadrante 5x5, la presencia en cada cuadrante pequeño representa una incertidumbre del 4% de cobertura. Fuentes de error ▪ Decida qué bordes caen “dentro” y cuáles “fuera” (dos dentro y dos fuera). ▪ Cuente sólo los individuos que caen “dentro” del cuadrante. ▪ Por ejemplo, en esta figura, contaríamos sólo 8 individuos. Hay 2 que no se cuentan porque se consideran que han quedado “fuera”.
  • 55. ▪ Al comprobar la asociación de dos especies puede ser que haya una asociación positiva, cuando una está presente también lo está la otra; que haya una asociación negativa y no coincidan; o que no haya asociación y la distribución sea independiente. ▪ Hay dos posibles hipótesis: ▪ H0: dos especies se distribuyen independientemente (hipótesis nula). ▪ H1: dos especies están asociadas (ya sea positiva o negativamente). ▪ Podemos verificar dichas hipótesis mediante una prueba o test estadístico. Vamos a contar la presencia o ausencia de ambas especies mediante la técnica del cuadrante. La variable que vamos a medir es presencia/ausencia, es una variable categórica no continua (vamos a contar, no a medir), por lo que la prueba chi-cuadrado es aceptable. ▪ La prueba chi-cuadrado es válida si se cumplen tres condiciones: la variable a medir es categórica o cualitativa, la frecuencia que esperamos sea en total 5 o mayor de 5 y si las muestras han sido obtenidas al azar. ¿Estarán asociadas en su distribución estas especies de plantas? SIGNIFICACIÓN ESTADÍSTICA.Página 223. Reconocimiento e interpretación de la significación estadística.
  • 57. Veamos un ejemplo de asociación de especies contando las frecuencias observadas de dos especies (A y B) en una parcela, es decir, el número de cuadrantes que contienen o no contienen cada una de las dos especies. Una variable es la frecuencia de la especie A y la otra variable la frecuencia de la especie B. 1. Presentaremos los datos en una tabla de contingencia (tabla que se utiliza para registrar la relación entre dos variables cualitativas o categóricas). Al ser dos variables será una tabla 2x2, con dos filas y dos columnas): Tabla de contingencia Especie B presente Especie B ausente Totales de filas Especie A presente 54 94 148 Especie A ausente 72 80 152 Totales de columnas 126 174 300 2. Calculemos ahora las frecuencias esperadas para cada uno de los cuatro casos, de acuerdo con la hipótesis nula de que la distribución es independiente, mediante la siguiente fórmula: Frecuencia esperada = Total filas x Total columnas Gran total Gran total Las especies A y B están ambas presentes en 54 cuadrantes La especies A está presente sola en 94 cuadrantes, en los que no está la especie B
  • 58. 3. Ampliamos la tabla para incluir también las frecuencias esperadas: Tabla de contingencia Especie B presente Especie B ausente Totales de filas Obser- vados Espera- dos Obser- vados Espera- dos Especie A presente 54 148 x 126 300 94 148 x 174 300 148 Especie A ausente 72 152 x 126 300 80 152 x 174 300 152 Totales de columnas 126 174 300 Tabla de contingencia Especie B presente Especie B ausente Totales de filas Obser- vados Espera- dos Obser- vados Espera- dos Especie A presente 54 62,2 94 85,8 148 Especie A ausente 72 63,8 80 88,2 152 Totales de columnas 126 174 300
  • 59. 3. Calculamos la chi-cuadrado a partir de la fórmula: 4. Determinamos el número de grados de libertad a partir de la fórmula: Grados de libertad = (nº filas – 1) (nº columnas – 1) En nuestro caso tenemos dos filas y dos columnas, por lo que: Grados de libertad = (2 – 1) (2 – 1) = 1 5. Averiguamos en una tabla de χ2 el valor crítico para un nivel de significación (p) de 0,05 (5%), probabilidad de que las diferencias se deban al azar: Grados de libertad Nivel de significancia de 0,05 1 3,84 2 5,99 3 7,81 4 9,49 6. Comparamos ▪ Si χ2 < valor crítico aceptamos la hipótesis nula: no hay diferencia significativa y no hay asociación entre las especies. Es el caso de este ejemplo. ▪ Si χ2 > valor crítico rechazamos la hipótesis nula: sí hay diferencia significativa y sí hay asociación entre las especies.
  • 60. Actividad:“Asociaciónentrevariables enunecosistema” Un biólogo marino estudia cómo se distribuyen dos especies de lapas sobre las rocas en la zona intermareal. Utilizando la técnica de cuadrantes observa muestras al azar y contabiliza el número de lapas de cada especie que se encuentran en la orilla superior de la marea alta y en la orilla inferior de la marea baja. Los resultados son: Número de lapas de la especie A Número de lapas de la especie B Orilla superior 24 18 Orilla inferior 15 31 Verifique si se admite o no la hipótesis nula: “No hay diferencia significativa en la distribución de las especies de lapa entre la orilla superior y la orilla inferior de la zona intermareal”. Distribución de dos especies de lapa (Nacella)
  • 62. Ecosistemas. Una comunidad está compuesta por todos los organismos que viven en un área. Estos organismos dependen también del medio no vivo o abiótico en el que se desenvuelven: aire, agua, suelo o roca. En algunos casos el medio abiótico ejerce una influencia poderosa sobre los organismos. Por ejemplo, en las costas la acción de las olas crea un hábitat muy especializado donde solo pueden sobrevivir organismos bien adaptados. En los acantilados el tipo de roca determina si hay salientes donde las colonias de aves puedan anidar. Una comunidad forma un ecosistema por sus interacciones con el medio ambiente abiótico. Término clave
  • 63. Hay casos en los que organismos influyen sobre el medio abiótico, por ejemplo, cuando el avance de las dunas en las playas se detiene por las raíces de plantas como el barrón o carrizo (Ammophila arenaria). Las raíces de estas plantas estabilizan la arena y sus hojas rompen el viento, con lo cual favorecen que se deposite más arena. Las comunidades y su medio abiótico establecen un sistema complejo de relaciones cuyo conjunto constituye un ecosistema.
  • 64. Dunas en la playa de los Liencres / ANDRÉS FERNÁNDEZ PARQUE NATURAL DE LAS DUNAS DE LIENCRES Se producen interacciones complejas entre las comunidades, y entre los organismos y el medio ambiente abiótico => Se producen interacciones entre comunidades y el medio abiótico => ECOSISTEMAS.
  • 65. FACTORES FÍSICOS o ABIÓTICOS EN UN BOSQUE TROPICAL
  • 66. FACTORES ABIÓTICOS EN LA BAJAMAR DE UNA COSTA ROCOSA
  • 67. FACTORES FÍSICOS EN UN LAGO temperatura Oxígeno disuelto
  • 68. Nutrientes inorgánicos. Los seres vivos necesitan un suministro constante de elementos químicos: ▪ Carbono, hidrógeno y oxígeno necesarios para hacer los compuestos orgánicos carbonados en los que se basa la vida (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). ▪ Nitrógeno y fósforo necesarios también para las biomoléculas. ▪ Otros (hierro, cobre, magnesio, etc.) se necesitan en pequeñas cantidades pero también son imprescindibles. Los organismos autótrofos obtienen todos estos elementos del medio abiótico. Los heterótrofos sin embargo algunos elementos los obtienen con el alimento (carbono, nitrógeno, fósforo) pero otros directamente de nutrientes inorgánicos presentes en el medio abiótico (sodio, potasio, calcio, etc.). Los organismos autótrofos y heterótrofos obtienen nutrientes inorgánicos del medio ambiente abiótico. Término clave
  • 69. Ciclos de nutrientes. La disponibilidad de elementos químicos en la Tierra está limitada; aunque los seres vivos los han utilizado durante miles de millones de años y no se han agotado. Esto se debe a que los elementos químicos pueden reciclarse indefinidamente. Los seres vivos los cogen del medio abiótico, los utilizan y luego los devuelven al medio sin que los átomos sufran cambios. El reciclado de elementos químicos no es tan simple como en este esquema, ya que un elemento pasa de un organismo a otro antes de ser devuelto al medio abiótico. Los detalles varían según el elemento que consideremos. El ciclo del carbono, por ejemplo, es diferente al ciclo del nitrógeno (ambos se estudian en BI). Hablamos de ciclos de nutrientes, o mejor aún, de ciclos de los elementos. Reservas de un elemento en el medio abiótico Elemento formando parte de un organismo vivo Los ciclos de nutrientes mantienen el suministro de nutrientes inorgánicos. Término clave
  • 70. Sostenibilidad de los ecosistemas. El concepto de sostenibilidad ha emergido recientemente dado que el uso que la especie humana hace de los recursos es insostenible. Un recursos es sostenible si puede continuar disponible de forma indefinida. El consumo de combustibles fósiles (petróleo, carbón, gas natural) es un ejemplo de actividad humana insostenible. Los ecosistemas tienen el potencial de ser sustentables a lo largo de períodos de tiempo prolongados. Término clave La formación de combustibles fósiles es un proceso lento que tiene lugar a escala geológica, mientras que los humanos lo consumimos a un ritmo muy rápido. Vivir de forma sostenible requiere que las generaciones futuras también lo puedan hacer. La sostenibilidad en un ecosistema requiere: ▪ Disponibilidad de nutrientes. Los elementos que componen los nutrientes pueden reciclarse indefinidamente. ▪ Degradación de los productos de desecho. Estos productos de desecho suelen ser nutrientes para otros seres vivos. ▪ Disponibilidad de energía. La energía no se recicla sino que ha de ser suministrada constantemente en un ecosistema, principalmente a partir de la energía del Sol.
  • 71. DESCOMPOSICIÓN: (proporciona más nitratos que los procesos de fijación) (organismos descomponedores (bacterias y hongos) NITROSOMAS NITROBACTER PLANTAS ASIMILACIÓN: por las productores que asimilan el nitrógeno para producir Biomoléculas orgánicas (aa, bases nitrogenadas que forman los Nucleótidos y los ácidos nucleicos (ADN y ARN) RESTOS ORGÁNICOS NH3 NITRITOS NO2 - NITRATOS NO3 -
  • 72. Las ecosferas son ecosistemas vivos, cerrados y autosuficientes. Son diseñados de forma que la presencia de organismos permanece ya que los nutrientes se reciclan, siempre que no falte alguna fuente de luz. http://spaceplace.nasa.gov/ecosphere/sp/
  • 74. Deforestación Tras abandonar un cultivo, la recuperación es más fácil si había vegetación autóctona en los lindes (como en la agricultura tradicional). Es más fácil la recuperación (tras una tala masiva) de un bosque templado que de una selva tropical, pues en el caso de la selva casi no hay materia orgánica en el suelo pues la descomposición es muy rápida. Tras la tala se forman lateritas (costras rojas). En el caso de un bosque templado hay más materia orgánica en el suelo, pues se descompone más lentamente, con lo que el suelo sigue fértil y es más fácil recuperar el bosque.
  • 75. Tala total o parcial (quema de pequeñas áreas) de selva tropical. Selva tropical Bosque templado Materia orgánica en el suelo Muy escasa Muy abundante Descomposición de la materia orgánica Rápida (favorecida por las altas tª y humedad) Lenta (dificultada por las bajas tª y poca humedad) Efecto de la tala sobre el suelo Empobrecimiento total, se forman costras rojas El suelo sigue fértil años después de talar Necromasa Poca Mucha Nutrientes Están en la vegetación principalmente Están en el suelo principalmente Comparación entre selva tropical y bosque templado.
  • 76. MESOCOSMOS. Página 226-227 ▪ La sostenibilidad de un ecosistema puede cambiar cuando aparece un factor externo “perturbador” que interrumpe el equilibrio natural. Esto se puede investigar directamente sobre el medio natural o utilizando sistemas cerrados o semicerrados experimentales. ▪ Los mesocosmos son pequeñas áreas experimentales utilizadas en la investigación ecológica. Una ecosfera es un microcosmos cerrado, pero un acuario de mayor tamaño o un tanque de acuicultura también son mesocosmos. ▪ Se podría estudiar qué efecto tiene sobre un ecosistema acuático la introducción de una determinada especie. Para averiguar si un ecosistema es sostenible entonces habría que sellar la comunidad de organismos junto con su medio abiótico. Se pueden diseñar mesocosmos acuáticos y terrestres. ▪ Un mesocosmos debe contener: ▪ Autótrofos, para producir compuestos orgánicos y regenerar el oxígeno necesario para la respiración celular de los organismos. ▪ Saprótrofos para descomponer la materia orgánica muerta y reciclar los nutrientes. ▪ Consumidores y detritívoros, no son esenciales, pero forman parte habitual de cualquier ecosistema. ▪ No es ético incluir animales grandes en un mesocosmos ya que no pueden obtener suficiente cantidad de alimentos u oxígeno. Agua de estanque con autótrofos, consumidores, detritívoros y saprótrofos Lodo del fondo del estanque Aire con O2 y CO2 Tapadera para sellar la entrada o salida de sustancias Frasco de 5 litros http://goo.gl/BfKE5E Organización de un mesocosmos cerrado para tratar de establecer condiciones de sustentabilidad (trabajo práctico 5).
  • 78. ▪ La columna de Winogradsky (descubridor de la quimiosíntesis) es una demostración clásica de cómo los microorganismos ocupan "microespacios" altamente específicos de acuerdo con sus tolerancias medioambientales y sus necesidades vitales (requerimientos de carbono y energía) y que, además, ilustra cómo diferentes microorganismos desarrollan sus ciclos, y la interdependencia que llega a existir entre ellos (las actividades de un microorganismo permite crecer a otro y viceversa). Esta columna es un sistema completo y autónomo de reciclado, mantenido sólo por la energía de la luz. http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/winogradsky.swf Cianobacterias y algas Bacterias fotosintéticas no sulfurosas (ej.: Rhodonicrobium) Bacterias fotosintéticas púrpuras (ej.: Chromatium) Bacterias fotosintéticas verdes (ej.: Chlorobium) Zona aeróbica Zona microaeróbica (Menos anaeróbica) Zona anaeróbica (Más anaeróbica) Lodo mezclado con sales de sulfato y carbonato y celulosa Aire Líquido
  • 79. Ver animación en: http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/ winogradsky.swf ▪ La columna aquí descrita se enfoca sobre todo al ciclo del azufre, pero se podría desarrollar igualmente la reproducción de otros ciclos biogeoquímicos equivalentes para nitrógeno, carbono y otros elementos. ▪ El montaje consta de un cilindro ancho de cristal que se llena con lodos del fondo de un lago ricos en materia orgánica hasta 1/3 de su volumen. una fuente de carbono orgánico (papel de periódico, serrín, carne...) y otra de azufre (típicamente sulfato de calcio) y CaCO3 (que actúa como tampón). ▪ La mezcla, bien apretada para que no queden burbujas de aire, se cubre con agua procedente del lago, se cubre con papel de aluminio y se deja en una ventana donde reciba la luz del sol durante meses. ▪ Se forma un gradiente de oxígeno y otro de sulfuros, que determinan una amplia variedad de ambientes en capas en los que se disponen diferentes especies de microorganismos (algas, cianobacterias, bacterias quimioautótrofas, etc.)
  • 80. ▪ En la zona inferior de lodos se desarrollan organismos (Clostridium) que desarrollan procesos fermentativos que producen alcohol y ácidos grasos como subproductos de su metabolismo. Estos productos de "desecho" son a su vez el sustrato para el desarrollo de bacterias reductoras de sulfato (Desulfovibrio). Como resultado se liberan sulfuros que difunden a la zona superior oxigenada creando un gradiente en el que se desarrollan bacterias fotosintéticas que utilizan el azufre (Chromatium y Chlorobium). ▪ Por encima de esta zona pueden desarrollarse bacterias púrpura que no utilizan el azufre (Rhodomicrobium). ▪ Cianobacterias (Beggiatoa) y algas verdes crecen en la parte superior y liberan oxígeno que mantiene aerobia esta zona. http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/winogradsky.swf
  • 81. BIBLIOGRAFÍA Y PÁGINAS WEB  BIOLOGÍA. ALLOTT, Andrew, MINDORFF, David. AZCUE, José. Editorial Oxford. ISBN 978-0-19-833873-4.  ECOLOGY. GREENWOOD, Trancey. SHEPHERD, Lyn. ALLAN, Richard. BUTLER, Daniel. Editorial BIOZONE International Ldt.  ENVIRONMENTAL SYSTEMS AND SOCIETIES. RUTHERFORD, Jill. WILLIAMS, Gillian. Editorial Oxford.  https://sites.google.com/site/iesmmibiologia/