Antologia ecología epm 1 p

En esta antología hablas sobre la ecología ambiental.

1. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 1
Año 400 a.C.
Hipócrates
Libro sobre
medicina.
Relaciona los
estados de la
salud del
hombre con:
Tierra
Aire
Fuego
Agua
Año 384 a.C.
Aristóteles
establece
relación entre
los organismos
y su medio
Hábitos de
com portam iento
Año 380 a.C.
Teofrasto
Libro sobre
historia de las
plantas
Conocimientos
populares
Año 200 a.C. -
1200 d.C.
Oscurantismo
1400 - 1500
Grandes
viajeros:
Descubren
lugares y
organismos
Gandes
científicos
Zoología
Entomología
Taxonomía
Embriología
1500 - 1600
Se conforma la
biología como
ciencia moderna
1800 1900
1800
Georges
Couvier
Principio de
correlación
Entre 1800 Y
1830
Geología ligada
a la Biología
1869
Henry Thoreau
Acuña el
termino de
Ecología
1886
Ernest Haeckel
Iniciador de
estudios
formales
1930
Se estructura la
Ecología
General
1859
Isidoro
Geoffroy
Propone el
termino de
Etología
1895
E. Warming
escribó el libro
The Ecology of
Plants
1.1 Definición de Ecología

Bases:
Química, Geografía, Biología, Metodología de la Investigación, Ciencias Sociales.

Origen:
Necesidad del conocimiento preciso del medio.












Desarrollo Histórico














Siglo XX
Se estructuró la Ecología general como un Conocimiento metódico y varios
autores publicaron libros, revistas artículos y documentos.

Charles Sutherland Elton. Trabajó con roedores para describir la dinámica de
una población.

Andrewartha y Birch. Describen la presión de los factores ambientales sobre las
poblaciones.

Eugene P.Odum (libro Ecología 1963)
Estudio de la ecología.
El ecosistema.
Las poblaciones.
El flujo de energía.
Los ciclos biogeoquímicos.

2. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 2

La ecología tiene poco más de 100 años, a partir de 1930 se estructura la
Ecología general.

Ecólogo.- Es aquel que estudia y reconoce las relaciones entre los organismos y
su medio.

Ecologista.- Que se dedica a la política ambiental.

Naturalistas o Ambientalistas.- Son amantes y protectores empíricos de la
naturaleza.

Las corrientes ecologistas y ambientalistas actuales han contribuido eficazmente a
incrementar la cultura ambiental en los diversos países del mundo.

Cualquier profesión, disciplina u ocupación relacionada con la Ecología es buena
para conservar y/o explotar racionalmente los recursos naturales.


1.1.1 Ciencias que se relacionan con la Ecología como ciencia integradora e
interdisciplinaria.

Etimología: proviene de dos antiguos vocablos griegos
oikos – casa o lugar donde se vive
logos – tratado, ciencia, estudio

Es la ciencia que estudia los organismos en su casa, es decir, en su medio.

Ecología.- Ciencia que estudia las relaciones que existen entre los organismos o
grupos de organismos y su medio ambiente.

El medio o el ambiente es todo aquel lugar en donde existen y coexisten los
seres vivos.
El suelo.
El subsuelo.
El agua.
El aire.
La flora.
La fauna.


La Ecología es una ciencia integradora de muchas disciplinas y de otras ciencias.

Biogeografía. Distribución y el establecimiento de los
seres vivos en el planeta.

Ecología Química. Componentes abióticos.

Geología. Formaciones terrestres ► ambientes variados ►
diversidad en los seres vivos y el medio.

Matemáticas. Por el estudio de las poblaciones.

3. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 3


Ej. Instalación de una industria.

ANTES AHORA

Involucraba pocas personas. Involucra a muchos especialistas.

No se consideraban factores Consideran el Impacto Ambiental.
de riesgo.

La Ecología es una ciencia integradora porque relaciona a la mayoría de las
disciplinas del saber, de las que toma materiales y conocimientos para elaborar
teorías propias.



















La Ecología es una ciencia interdisciplinaria porque es abordada por
profesionales de muy diversas corrientes que han permitido una conceptualización
global del término.


Divisiones de la ecología
Autoecología y Cinecología.

Autoecología. Se ocupa de los organismos de una misma especie (poblaciones)
y, por lo regular, estudia su comportamiento biológico en relación con su entorno.

Cinecología. Estudia grupos de organismos de diferentes especies
(comunidades) que se asocian en una unidad interactuante con el medio
(ecosistemas).





Ecología
Matemáticas
Climatología
Química
Edafología
Botánica
Geografía
Zoología
Ciencias Sociales

4. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 4
































Según el nivel de organización.
Puede dividirse según los niveles de organización que abarca: ecología de la
población, ecología de la comunidad, ecología del ecosistema y ecología de la
biosfera.
















Según tipo de
investigación
Según niveles de
organización
Según Hábitat Según la taxonomía.
Autoecologia
Sinecología
Ecologíadela
población.
Ecologíadela
comunidad.
Ecología del
ecosistema.
Biosfera.
Ecologíamarinay
estuariana.
Ecologíadeagua
dulce.
Ecología
terrestre.
Ecología del reino monera.
Ecología del reino protista.
Ecología del reino Fungi.
Ecología del reino plantae.
Ecología del reino animalia.

5. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 5

El reino Monera incluye a las bacterias
(derecha) y a las algas verdeazuladas
(izquierda). Ambos grupos de
organismos, a menudo llamados
procariotas, carecen de un núcleo
diferenciado, y se reproducen mediante
una simple división celular.


Protista. Incluye los organismos eucariotas
unicelulares, como la mayoría de las algas y los
protozoos, y sus descendientes más inmediatos,
como son las algas pluricelulares, que se
incluyen en este grupo por su estructura simple y
las claras relaciones con las formas unicelulares.


Hongos. Grupo diverso de organismos unicelulares o
pluricelulares que se alimentan me diante la absorción
directa de nutrientes.



Animal, cualquier miembro del reino Animal. Este
reino comprende todos los organismos
multicelulares que obtienen energía mediante la
digestión de alimentos, y contienen células que se
organizan en tejidos.


Planta, cualquier miembro del reino Vegetal o
reino Plantas (Plantae) formado por unas 260.000
especies conocidas de plantas herbáceas y
leñosas, arbustos, trepadoras, árboles y otras
formas de vida que cubren la tierra y viven también
en el agua.


La unidad biológica fundamental de trabajo de la Ecología es la población.

Población. Entendida como un grupo de organismos de la misma especie que
habitan en una determinada zona geográfica.

Comunidad. Conjunto de poblaciones, es decir, a los diferentes grupos de
organismos de diversas especies que viven en un espacio o superficie
determinada de la Tierra.

Ej. Bosque.

6. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 6
























1.2 Factores ambientales
¿Qué es el medio ambiente?

El ambiente está constituido por:


Suelo Temperatura
Subsuelo Altitud Materia viva y
Factores abióticos Agua Oxígeno materia no viva
Aire Fósforo del planeta.
Luz Nitrógeno
Presión Carbono


Factores bióticos Organismos

Incluye también el entorno sociocultural del hombre, su patrimonio histórico y
artístico, así como los asentamientos humanos, urbanos y rurales.

Ambiente. Conjunto de elementos físicos, químicos, biológicos y factores sociales
capaces de causar efectos directos e indirectos, a corto o largo plazo, sobre los
seres vivos y las actividades humanas.

Constituyen y estructuran al medio como el lugar en el que los organismos nacen,
crecen, se reproducen y mueren en interacción con el ambiente y sus organismos. Átomos
B
I
O
L
O
G
I
A
Moléculas
Macromolécula
Química
Bioquímica
Protoplasma
Células
Citología
Tejidos
Órganos
Organismos
Población
Comunidad
Ecosistema
Biosfera
Histología
Ecología
Anatomía
Morfología
Fisiología

7. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 7




Potencial biótico. Es la tendencia de una especie a reproducirse en un ambiente
teóricamente ilimitado.

Los factores bióticos y abióticos limitan dicho potencial y, por lo mismo, regulan la
abundancia de la población.

Factores limitantes. Son todos aquellos que regulan el crecimiento y la
expansión de las poblaciones.



1.2.1 Factores abióticos.
Son aquellos factores físicos y/o químicos que afectan a los organismos.














Relieve
Clima
Suelo
Agua
Aire
Flora
Fauna
Demografía.
Religiones.
Idiomas.
Tipodeviviendas.
Urbanizaciones.
Actividadesproductivas.
Tipodeeconomía.
Gradodedesarrollo.
FactoresFísicos:
FactoresBiológicos:
FactoresSociales:

8. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 8

Principios ambientales: Ley del mínimo o Principio de Liebig y Ley de la
Tolerancia de Shelford.

Justus Liebig descubrió que el rendimiento de los cultivos no está limitado por
sustancias que se encuentran en grandes cantidades (N,P,K) sino por materiales
requeridos en cantidades mínimas.

Ley del Mínimo. El buen desarrollo de una planta depende de una mínima
cantidad de un elemento presente.

N-P-K elementos esenciales para el desarrollo de una planta.

C, H, O, Mg, S, Ca, He, Mn, B, Zn, Cu: elementos requeridos en pequeñas
cantidades.

Ley de la Tolerancia de Shelford
Formula que la existencia y prosperidad de un organismo depende de la
deficiencia o exceso de algunos de los factores que se acerquen a los límites de
tolerancia de dicho organismo.

Hace referencia a factores ambientales como:

Temperatura, Agua y Salinidad.

De acuerdo con esta ley, existen algunas especies que poseen un margen de
tolerancia amplio para vivir y otras no.

Las leyes de Liebig y Shelford explican por qué un
organismo puede estar presente o ausente en
menor o mayor cantidad, en un ecosistema
determinado.

Con frecuencia se utiliza el término esteno para hacer alusión a organismos con
márgenes de tolerancia pequeños.

El término euri para las plantas y animales con márgenes de tolerancia amplios.












esteno soporta muy poco los cambios de temperatura, salinidad o presencia de
agua.

euri soportan cambios fuertes de estos mismos parámetros. Factor Termino referente al margen de tolerancia
TemperaturaEstenotermo
Euritermo
Soportan poco los cambios de temperatura
Soportan cambios fuertes de temperatura
Salinidad Estenohalino
Eurihalino
Soportan poco los cambios de salinidad
Soportan cambios fuertes de salinidad
Agua Estenohídrico
Eurihídrico
Soportan poco los cambios de agua
Soportan cambios fuertes de agua

9. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 9


Ejemplos:

REPTILES ESTENOTERMOS
MAMÍFEROS EURITERMOS
CAMARONES EURIHALINOS
NOPAL EURIHÍDRICO


1.2.2 Factores bióticos (organismos)

Todas aquellas acciones emprendidas por los organismos vivos para limitar la
expansión de su propia población o de otra.

- Enfermedades.
- Depredación.
- Parasitismo.
- Competencia.

Cuando dos organismos compiten por alimento o por espacio, uno de ellos podrá
ser excluido o limitado.

Un ejemplo trágico es el de las ballenas y los rinocerontes, que han sido
seriamente diezmados por el hombre.

Tipos de interacción.
Cuando los organismos que entran en relación son diferentes (poblaciones
distintas), se trata de una relación interespecífica.

Los organismos de la misma especie que interactúan entre sí tienen una relación
intraespecífica.

También la convivencia entre individuos origina competencia intraespecífica e
interespecífica.

Exclusión competitiva o de Gause. Dos especies que utilizan los mismos
recursos y, por lo mismo, no pueden coexistir, ya que ambas compiten por tales
recursos y una de ellas excluye a la otra.

A las interacciones biológicas donde se generan efectos benéficos se les
denomina interacciones positivas.

Aquellas interacciones que se traducen en efectos perjudiciales sobre el desarrollo
y la supervivencia de una de las poblaciones se denominan interacciones
negativas.






Comensalismo.
Cooperación.
Mutualismo.
Depredación.
Parasitismo.
Competición.
Amensalismo.
Interaccionespositivas.
Interaccionesnegativas.

10. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 10

Relaciones interespecíficas entre dos poblaciones
























Neutralismo. Es cuando dos poblaciones se asocian sin
que ninguna de ellas sea afectada.

Ej. Peces de ornato que viven armónicamente en un
acuario.



Competencia. Ésta ocurre cuando las dos poblaciones que entran en relación
compiten por el espacio, los alimentos o alguna otra necesidad.

En este caso una de ellas siempre afecta adversamente a la otra.

Exclusión competitiva. Una especie elimina o excluye del hábitat a otra especie
con la que está muy relacionada alimentaria y taxonómicamente.


Mutualismo. Cuando en el desarrollo y supervivencia
de dos poblaciones ambas se benefician, no pudiendo
subsistir la una sin la otra, por ejemplo los rumiantes.

Las polillas comedoras de madera tienen en su
intestino protozoarios degradadores de celulosa y
gracias a estos las polillas pueden alimentarse.


Tipo de relación Acción recíproca Resultado de la acción recíproca
Neutralismo Población A y población B,
independientes
Ninguna población afecta a la otra
Competencia Población A competidor Población B
competidor
Una población es afectada o eliminada
Mutualismo Población A y B son socios o
simbiontes
Una población depende de la otra; relación
obligatoria
Cooperación Poblaciones A y B son cooperadores Acción recíproca favorable para ambas
poblaciones, pero no indispensable
Comensalismo Población A comensal
Población B huesped
Una población se beneficia; la otra no se
afecta por la vida común
Amensalismo Población A amensal, se afecta
Población B inhibidor
Una población es inhibida y la otra no se
afecta
Parasitismo Población A parásito
Población B huésped
Obligatoria y benéfica para una población y
la otra es afectada
Depredación Población A depredador
Población B presa
Obligatoria y benéfica para una población y
la otra es afectada.

11. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 11


Cooperación. Las dos poblaciones asociad as se
benefician, pero la relación no es obligatoria.

Por ejemplo, las aves que se alimentan de los parásitos
que viven en las orejas, boca, nariz o lomo de los
hipopótamos se benefician al alimentarse de los parásitos.


Comensalismo. Cuando dos poblaciones están en
contacto, una de ellas se beneficia, pero la otra no resulta
afectada como consecuencia del beneficio que obtiene la
primera.

Comensal (no invitado)


Amensalismo. Una de las especies es inhibida y la otra no es
afectada. Los “tenchos” son plantas de entre 10 y 15 cm. que
parecen pequeños magueyes y viven sobre las ramas de algunos
árboles.



Parasitismo. Una especie es parásita y vive dentro o sobre la otra afectándola
(parásitos intestinales, piojos en el caso del hombre).

Endo y Ecto parásitos


Depredación. Una población ataca, atrapa, mata y se alimenta de
la segunda afectándola.



1.3 Población
La población es uno de los niveles de organización que sí son materia de la
Ecología, al igual que la comunidad, el ecosistema, y la biosfera.

1.3.1 Concepto de población
Población. Grupos de organismos de la misma especie que habitan en una
determinada zona geográfica.

Especie.- Grupo de organismos con estructura y funciones similares que sólo
pueden reproducirse entre sí, teniendo descendencia fértil y un antecesor común.

Todos los individuos de una población están distribuidos en grupos en las
diferentes zonas geográficas del mundo.

1.3.2 Propiedades de la población.
Patrones de comportamiento bastante definidos.

12. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 12

Un individuo de un grupo nace, crece, se reproduce y muere, pero un gripo de
individuos tiene tasa de natalidad, de crecimiento y de mortalidad.

Estas son características de una población lo que se diga para todo el grupo será
válido para cada uno de los integrantes de la población.

Ej. Tasa de crecimiento en México 2%

Las tasas o atributos son características que presentan las poblaciones, pero no
un individuo que sea parte integrante de dichas poblaciones.

Tamaño de la población. Se refiere a cuántos individuos tiene la población
motivo de estudio.

Densidad. Es el tamaño o magnitud de la población relacionada con la unidad de
espacio, ya sea superficial (m
2
) o volumétrica (m
3
).

Densidad = 400 pinos por hectárea.

Los 400 árboles son la magnitud de la población.

La hectárea es la unidad de espacio superficial.



Densidad = 8 peces por m
3
de agua.

Los 8 peces son la magnitud de la población.

El m
3
es la unidad de espacio volumétrico.

La densidad se puede expresar en número de individuos o en contenido
energético biomasa.

Además, la densidad puede ser:

Bruta. Cuando se expresa como número de organismos o biomasa de la
población.

Específica. Cuando el número de organismos el número de organismos o
biomasa de la población se expresa en las unidades de superficie o volumen.

Los factores que afectan a la densidad son básicamente los competidores, los
depredadores y los factores limitativos abióticos.


Distribución de los individuos dentro de una población.
Según:
- los tipos de organismos.
- sus niveles de competencia.
- el espacio disponible.

13. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 13
41,67%
33,33%
16,67%
8,33%


Principio de Allee. Tanto el exceso de agregación como la falta de ésta pueden
ser factores limitativos de la población.

Ej. Las manadas de búfalos que al emigrar lo hacen en grandes grupos.
Las colmenas.

Distribución por edades y por sexo
Esta característica influye sobre la natalidad y la mortalidad.

Distribución por edades. Indica la proporción de individuos de diferentes edades
que hay en una población.

Ej. Población de tortugas.
1000 crías
800 jóvenes
400 maduros.
200 viejos.

Proporción de sexos. Indica el porcentaje de individuos que hay en una
población de uno u otro sexo.
En el caso del hombre la proporción de sexos es de 1:1


Tasa de natalidad
Es el aumento porcentual de una población en un lapso de tiempo determinado.

Ej. La tasa de nacimiento de una población de pájaros en un año es de 0.3%

Tamaño de la población: 1000 individuos.
Crecimiento anual: 3 individuos.

Puede ser:
Máxima: cuando se hace referencia a la producción teórica máxima de nuevos
organismos en la población, sin que intervengan factores ambientales limitativos. Distribución uniforme Distribución al azar
Distribución en amontonamientos uniformes Distribución en amontonamientos al azar
Algo más común
Muy rara en la naturaleza
Muy común
La más común

14. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 14
Emigración:haciaafuera
Inmigración:haciaadentro
Migración:enambossentidos

Ecológica: cuando nos referimos al aumento específico de organismos en una
población.

La natalidad puede expresarse como índice de natalidad, cuando se divide el
número de organismos que se aumenta a una población en un tiempo
determinado.

Mortalidad. Es la disminución porcentual de una población debida a individuos
que mueren en un lapso de tiempo.

Ej. La tasa de mortalidad de una población de insectos es de 0.3% anual.

Tamaño de la población: 1000 individuos.
Decrecimiento anual: 3 individuos.

Se divide en:

Mínima: cuando los organismos mueren por factores fisiológicos propios de la
especie, si que intervengan factores limitativos ambientales.

Ecológica: cuando las muertes de los organismos ocurre bajo circunstancias
reales, debido a factores limitativos como el clima o los depredadores.

Migración. Es el movimiento de los individuos o se sus elementos de
diseminación (semillas, esporas, larvas, huevos).

Ejemplo.- inmigración, emigración y migración.

Activa: como los animales que se desplazan caminando, volando, arrastrándose o
a saltos.

Pasiva: como los vegetales, que para dispersarse necesitan del viento, el agua y
los animales.

15. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 15

Tasa de crecimiento. Es el crecimiento neto de la población derivado de las tasas
de natalidad, mortalidad y migración; puede ser negativo, positivo o de valor cero.

Ej. Una población compuesta originalmente por 3000 gatos, nacieron 102
individuos, murieron 98 y emigraron 2; por lo mismo el crecimiento neto de la
población fue de 2 individuos.

Población original: 3000 individuos.
Nacimientos (+) 102 individuos.
Muertes: (-) 98 individuos
Emigración: (-) 2 individuos

Total: 3002 individuos


Crecimiento poblacional. Es el incremento de una población en el transcurso del
tiempo; está determinado por la natalidad, la mortalidad y la distribución por
edades.

Si la natalidad es alta.
La mortalidad baja. La población está en crecimiento.
La población es joven.

Potencial biótico. Es la tendencia de una población a reproducirse en un
ambiente ilimitado.

Resistencia ambiental. Representa la diferencia entre la capacidad potencial de
una población para aumentar y el aumento realmente observado.

Impide también que la población y los organismos se reproduzcan y que la
población crezca.

Poblaciones grandes con animales jóvenes, sanos y fértiles, el potencial biótico es
máximo y la población sustituye las bajas por muerte.

Animales en peligro de extinción su potencial biótico es muy bajo y por
consecuencia existe consanguinidad.

Factor limitante. Factor que limita el tamaño de la población.

Densoindependiente: no depende de la densidad de la población (climático).

Densodependiente: dependen de la población (enfermedades, alimento,
competencia).

16. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 16
Fase de
establecimiento
TiempoNúmero de organismos
Curva de crecimiento sigmoide "S"
1
2
3
Fase logarítmica
Fase de
aceleración negativa
2
1
3

Modelo demóstato
Representa el equilibrio que mantiene una población considerando los factores
que la hacen crecer y aquellos que la hacen decrecer.





















Patrón de crecimiento poblacional.
Este patrón puede ser mostrado mediante el uso de una curva de crecimiento de
una población.

En la forma de crecimiento “J” o exponencial, la densidad de la población
aumenta rápidamente y luego se detiene de forma brusca, debido a la acción de
los factores limitantes.

La forma sigmoide “S” al inicio el crecimiento de la población es lento y
finalmente decrece de forma gradual hasta alcanzar un nivel más o menos
equilibrado.

La forma Sigmoide complementaria se presenta con la fase de aceleración
negativa de la curva sigmoide.












Aumento de la reproducción
o supervivencia
de los individuos
Disminución de la reproducción
o de la supervivencia
de los individuos
Deficiencia de población
Resistencia ambiental
reducida
Aumento de la
resistencia ambiental
Punto de partida
de la población
SobrepoblaciónPotencial biótico Detención brusca del crecimiento
debido a factores limitativos
Declinación
Crecimiento exponencial
TiempoNúmero de organismos
Curva de crecimiento "J" exponencial

17. ING. HUGO GONZÁLEZ LÓPEZ ECOLOGÍA 2014 17












Regulación del crecimiento.
La regulación del crecimiento de una comunidad se da por la interdependencia
natural de las especies que la componen y se mantiene debido a la acción de
mecanismos homeostáticos que amortiguan las acciones que tienden a
desestabilizar a los ecosistemas.

Los ecosistemas son capases de autorregularse y conservarse.

Los mecanismos homeostáticos son más efectivos en ecosistemas maduros y
menos efectivos en ecosistemas jóvenes.

Las poblaciones del ecosistema cambian conforme el ambiente lo hace y las
relaciones entre ambos también lo hacen.

Lo que si no cambia es el concepto básico unificador de la función o nicho
ecológico de los componentes bióticos del ecosistema y sus relaciones con el
medio abiótico.

Un productor puede ser sustituido por otro y
un consumidor también.

Lo que no puede ser eliminado es la
función.

No puede existir un ecosistema sin
productores, sin consumidores, sin
descomponedores y sin sustancias
abióticas.

Cuando los recursos naturales son abundantes los organismos que los comparten
permanecen en una relación más o menos constante.

Ante la escasez de recursos naturales, las especies entran en competición ya que
no pueden ocupar exactamente el mismo nicho ecológico.

Cuando la presencia de animales vegetarianos es abundante, también la
presencia de consumidores carnívoros será abundante.

La relación depredador-presa se autorregula y regula el crecimiento de las
poblaciones. TiempoNúmero de organismos
Curva sigmoide complementaria