ECOLOGIASegunda Sesión

Continuación Clase Introductoria

Interacciones

Marzo 10, 2010

El Ecosistema

Es la unidad fundamental de lanaturaleza, y esta conformado por una comunidad (o comunidades) de organismos de especies distintas que interactúan entre si, además de hacerlo con los factores físicos y químicos que constituyen su ambiente no vivo

Composiciónes la identidad y variedad de elementos, incluye listas y medidas de la riqueza de especies y de la diversidad genética

EstructuraEs la organización física o el patrón del sistema, incluye la complejidad de hábitats, abundancias relativas de las especies, patrón de distribución de hábitats etc.

FunciónComprende a los procesos ecológicos y evolutivos de los sistemas, incluye el flujo genético, perturbaciones, interacciones etc.

Atributos Primarios

Funciones Ecosistémicas• Regulación de la composición química de la atmósfera • Proceso de formación de suelos• Movimientos de Gametos florales• Regulación de los flujos hidrológicos y almacenamiento y retención de agua• Hábitat para especies de flora, fauna y microorganismos• Regulación de tamaños poblacionales• Adquisición, almacenamiento y reciclado de nutrientes• Descomposición y procesamiento de compuestos y nutrientes....

SERVICIOS ECOSISTEMICOS

Los servicios que prestan los ecosistemas son los beneficios que las personas obtienen de los ecosistemas.

Aquellas funciones y procesos naturales de los ecosistemas (incluyendo aquellos provenientes de las especies y los genes) por medio de los cuales el hombre obtiene algún tipo de beneficio

Servicios EcosistémicosRecursos GenéticosPrincipios FarmacéuticosEnzimas para industriasAlimentosLeña y otros combustiblesOtras materias primas para industrias

Polinización y Control BiológicoBelleza EscénicaOferta y Calidad de AguaRegulación del ClimaFormación y Fertilidad del Suelo y Control de ErosiónProducción Oxígeno y Secuestro de CarbonoReciclado de Nutrientes y tratamiento de ResiduosRegulación Hídrica/Control InundacionesRefugio de Especies

Los servicios de suministro son los productos que las personas obtienen de los ecosistemas, como los alimentos, los combustibles, las fibras, el agua pura y los recursos genéticos.

Los servicios de regulación son los beneficios que las personas obtienen de la regulación de los procesos de los ecosistemas, entre los que se incluye el mantenimiento de la calidad del aire, la regulación del clima (microclima), el control de la erosión, la regulación de las enfermedades humanas y la purificación del agua.

Los servicios culturales son los beneficios intangibles que las personas obtienen de los ecosistemas mediante el enriquecimiento espiritual, el desarrollo cognitivo, la reflexión, la recreación y las experiencias estéticas.

Los servicios de base son los procesos necesarios para la producción de todos los otros servicios de los ecosistemas, como la producción de materias primas, la producción de oxígeno y la formación del suelo.

Servicios de los Ecosistemas

1. Servicios de Base. Formación del suelo, ciclos de nutrientes, producción de materias primas.

2. Servicios de Suministro. Alimentos, oferta de agua pura, leña, fibras, bioquímicas y recursos genéticos.

3. Servicios de Regulación. Regulación del clima, regulación del agua, purificación del agua

4. Bienes Culturales. Recreación y ecoturismo, estéticos, herencia cultural, espirituales y religiosos, educacionales.

Bienestar. El bienestar humano tiene múltiples constituyentes, entre los que se incluyen los materiales básicos para el buen vivir, la libertad y las opciones, la salud, las buenas relaciones sociales y la seguridad. El bienestar es uno de los extremos de un continuo cuyo opuesto es la pobreza, que se define como una “privación ostensible delbienestar”. Los componentes del bienestar, tal como las personas los experimentan y perciben, dependen de la situación, reflejan la geografía, la cultura y las circunstancias ecológicas locales.

El Problema

El ProblemaAl mismo tiempo que crecen las demandas por los servicios prestados por los ecosistemas, como los alimentos y agua pura, las actividades humanas disminuyen la capacidad de muchos ecosistemas para satisfacer tales demandas.

El problema que plantea la creciente demanda de los servicios que prestan los ecosistemas se combina con una degradación cada vez más dramática de la capacidad que tienen los ecosistemas para prestar dichos servicios.

Esta combinación de demandas en constante crecimiento, que recae en ecosistemas cada vez más degradados, disminuye ostensiblemente las proyecciones del desarrollo sostenible.

El Reto y necesidades de Información

Cuál es la información indispensable para manejar las comunidades/ecosistemas de tal forma que garanticemos la generación permanente de bienes y servicios ambientales?

Cuáles son las necesidades de información científica que tienen los tomadores de decisión, educadores y el público en general, concerniente a las consecuencias que los cambios en los ecosistemas tienen para el bienestar humano y sobre las opciones de respuesta a esos cambios

Se necesita determinar

1. En qué medida los cambios en ecosistemas y los servicios que éstos proveen han afectado el bienestar humano.

2. De qué manera los cambios en los ecosistemas pueden afectar a las personas en las próximas décadas, y qué tipos de respuestas pueden adoptarse en las escalas local, nacional o global.

3. Cómo podemos mejorar el manejo de los ecosistemas a fin de contribuir al bienestar humano y a la disminución de la pobreza.

4. ¿Cuáles son las actuales condiciones y tendencias de los ecosistemas y del bienestar humano asociado a tales ecosistemas?

5. ¿Cuáles son los posibles cambios a futuro que experimentarán los ecosistemas, la oferta y demanda de sus servicios, y los consiguientes cambios en la salud, medios de subsistencia, seguridad, y los otros componentes del bienestar?

6. ¿Qué podemos hacer para mejorar el bienestar y conservar los ecosistemas? ¿Cuáles son las fortalezas y debilidades de las opciones de respuesta, acciones y procesos que pueden considerarse para materializar o evitar condiciones futuras específicas?

Saber cuáles son los factores que provocan los cambios en los ecosistemas y los servicios que éstos prestan es fundamental para diseñar intervenciones que capten impactos positivos y minimicen los impactos negativos. Un “impulsor” es cualquier factor que altera

algún aspecto de un ecosistema. Un impulsor directo evidentemente influye en los procesos del ecosistema. Un impulsor indirecto opera de manera más difusa, por lo general, alterando uno o más impulsores directos, y su influencia se determina sabiendo cuáles son sus efectos sobre un impulsor directo.

Bienestar HumanoY reducción de la pobreza

Servicios deLos Ecosistemas

Impulsores de cambios directos

Impulsores de cambios indirectos

Impulsores de Cambio IndirectosDemográficos; Económicos (por ejemplo, globalización, comercio, mercado y marcos reguladores); Sociopolíticos (por ejemplo, gobernabilidad, marcos institucionales y legales); Ciencia y tecnología; Culturales y religiosos (por ejemplo, elecciones sobre qué y cuánto consumir)

Impulsores de Cambio DirectosCambios en el uso local del suelo y en la cobertura del suelo; Introducción o eliminación de especies; Adaptación y uso de tecnologías; Insumos externos (por ejemplo, uso de fertilizantes, control de pesticidas, irrigación) Cosechas y consumo de recursos; Cambio climático.

Tipo de enfoque

Los problemas relacionados con los ecosistemas

históricamente se han abordado tema por tema,

y en raras ocasiones se han planteado objetivos

multisectoriales. Este enfoque no fue capaz de resistir la

prueba del tiempo. El avance en pos de un

objetivo (por ejemplo, aumentar la producción de

alimentos),por lo general, se ha realizado a costa del avance en pos de otros objetivos (por

ejemplo,conservar la diversidad biológica o

mejorar lacalidad del agua).

La Producción agrícola muestra una relación inversa con la calidad y cantidad de agua: cuanto más aumentamos la producción agrícola, se tiende a decrecer la calidad y la cantidad disponible de agua.

El aumento de la eficiencia de la producción agrícola normalmente es acompañada con el uso de agua, nutrientes y pesticidas. Debido a que el abastecimiento de agua es finito, el agua utilizado para agricultura no puede usarse para otros fines y así es “traded-off”. Ya que los nutrientes y pesticidas pueden escurrirse desde los campos agrícolas hacia ríos y lagos, esto también puede ocasionar un deterioro de la calidad del agua.

De igual forma, aumento en producción agrícola (asociada con intensificación y expansión de la agricultura) conlleva al aumento de producción de alimentos, puede ocasionar una contraposición con disponibilidad de agua y con pérdida de biodiversidad.

En qué medida los cambios en ecosistemas y los servicios que éstos proveen han afectado el bienestar humano.

De qué manera los cambios en los ecosistemas pueden afectar a las personas en las próximas décadas, y qué tipos de respuestas pueden adoptarse en las escalas local, nacional o global.

EcologíaEl estudio científico de las interacciones que regulan la distribución y la abundancia de los organismos

Interacción

Area que reúne las condiciones óptimas para la especie

Distribución de una Especie

AREA DE DISTRIBUCION DE UNA ESPECIE

?

Por qué no seencuentra aquíla especie?

EspecieOtras especies

medio ambienteno biótico

EspecieOtras especies

Interacción1. Intraespecífica2. Interespecífica

LA ESPECIE ESTA AUSENTE DEBIDO A

DISPERSIONArea inaccesible

CONDUCTAElección de hábitat

OTRAS ESPECIESDepredaciónParasitismoCompetencia

FACTORES FISICOS Y/O QUIMICOS

F. FISICOStemperaturaluzestructura suelofuego Corrientesetc

F. QUIMICOSaguaoxígenosalinidadPhNutrientes sueloetc

No

No

No

_

_ 0 +

+

0

Efecto de la interacción en la especie AEf

ecto

de

la in

tera

cció

n en

la e

spec

ie B

Competencia Amensalismo Depredación /Parasitismo

Amensalismo

Depredación /Parasitismo

Comensalismo/Facilitación

Comensalismo/Facilitación

Mutualismo/Protocooperación

Neutral

Comensalismo, interacción entre organismos de distintas especies, en la cual una de ellas se beneficia, miéntras que la otra no recibe beneficio ni daño alguno en alto grado. Epífitas

Mutualismo, tipo de interacción en la cual se benefician las dos especies participantes.

Simbiosis vivir juntos (no se maltratan)

1. Neutralismo2. Comensalismo 3. Protocooperación4. Mutualismo

Competencia, Interacción en que dos o más organismos de la misma especie, o de especies distintas se enfrentan en el intento de hacer uso de los mismos recursos los cuales son escasos o limitados en un ecosistema. Competencia por luz en sotobosque

Amensalismo, es un tipo de interacción en la cual una especie (una población) es inhibida, en cuanto la otra especie (amensal) no es afectada.

Alelopatías, se da cuando un organismo libera al ambiente sustancias químicas que actúan como inhibidores de germinación, crecimiento y/o desarrollo de otros organismos. Ejemplos, antibióticos producidos por hongos para inhibir el crecimiento de bacterias, alcaloides liberados por árboles que inhiben el crecimiento de arbustos o malezas.

Depredación

En un definición amplia comprende cualquier interacción entre individuos de especies distintas en la cual un individuo se beneficia y otro se perjudica

Depredación propiamente dicha carnivorismo

También herbivorismo, parasitismo

canibalismo

Parasitismo, interacción en que un organismo obtiene o extrae nutrientes de otro organismo (hospedero), el cual se debilita de manera gradual, pudiendo llegar a morir.

Herbivoría, tipo de interacción en que un organismo obtiene “energía” gracias a que se alimenta de un otro organismo productor primario (planta)

EspecieOtras especies

medio ambienteno biótico

Interacción 1. Intraespecífica2. Interespecífica

_

_ 0 +

+

0

Efecto de la interacción en la especie AEf

ecto

de

la in

tera

cció

n en

la e

spec

ie B

Competencia Amensalismo Depredación /Parasitismo

Amensalismo

Depredación /Parasitismo

Comensalismo/Facilitación

Comensalismo/Facilitación

Mutualismo/Protocooperación

Neutral

Lantana camara

Teleonemia scrupulosa

DNA libre

cromosoma bacteriano

BacteriaPlasmidocirculares

Bacillus amyloliquefaciens H BamH1 GGATCC CCTAGG

Brevibacterium albidum BalI TGGCCA ACCGGT

Escherichia coli RY13 EcoRI GAATTC CTTAAG

Haemophilus influenzae Rd HindIII AAGCTT TTCGAA

Providencia stuartii 164 PstI CTGCAG GACGTC

Xanthomonas oryzae XorII CGATCG GCTAGC

Microorganismo Abreviatura Diana

Coevolución

Ecológicamente hablando dos poblaciones (especies diferentes) interactuando pueden ejercer una fuerte influencia en el crecimiento, en la densidad y en la dinámica poblacional de la otra

Evolutivamente hablando dos poblaciones (especies diferentes) interactuando pueden ejercer una fuerte influencia en la evolución de los rasgos de la otra

Coevolución = Adaptación

Tipos de Mimetismo, Mimetismo Mullerianoy Mimetismo Batesiano

Mimetismo, se da cuando una especie imita la apariencia de otra especie. Especie no emparentadas. Evolución adaptativa.

Aposemático, Color de Aviso

Coloración protectora, se presenta cuando, gracias su color, una especie (un organismo) puede mezclarse con el medio que lo rodea, de tal manera que es difícil distinguirlo de su entorno.

Mimetismo BatesianoSe da cuando una especie “inocua” o “agradable” mimetiza o se asemeja a una especie “venenosa” o “desagradable”, ganando asi su proteccion de los depredadores. Evolucion hacia un Patron de color. AposemáticoMimetismo MullerianoSe da cuando dos especies “venenosas” o “desagradables” se asemejan, por coevolucion, logrando un patron de coloracion, que les da ventaja y proteccion de los depredadores. Aposemático. Co-mímico. Anillos miméticos.

Mimetismo Mulleriano